DE2706436A1 - Vorrichtung zur stromgeregelten ansteuerung von elektromagnetischen schaltsystemen - Google Patents

Vorrichtung zur stromgeregelten ansteuerung von elektromagnetischen schaltsystemen

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DE2706436A1 DE19772706436 DE2706436A DE2706436A1 DE 2706436 A1 DE2706436 A1 DE 2706436A1 DE 19772706436 DE19772706436 DE 19772706436 DE 2706436 A DE2706436 A DE 2706436A DE 2706436 A1 DE2706436 A1 DE 2706436A1
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Description

  • Bedeutung ist weiterhin, daß die Ventile einseitig an die Versorgungsspannung angeschlossen werden können, während der das Schaltverhalten der Endstufe steuernde Regler ein Istwertsignal zugeführt erhält, welches nahe dem Massepotential liegt und daher leicht ausgewertet werden kann.
  • Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur stromgeregelten Ansteuerung von elektromagnetischen Schaltsystemen nach der Gattung des llauptanspruchs und bildet einen Zusatz zu dem Gegenstand der weiter vorn schon erw.ihnten deutschen Patentanmeldung.
  • Elektromagnetische Schaltsysteme, beispielsweise Schaltschützen, Steuerspulen u. dgl. erreichen erst bei einem vorgegebenen Pegel des steuernden Signals den jeweils anderen Schaltzustand. Es ist daher vorteilhaft, solche Schaltsysteme mit vergleichsweise hohen Einschaltströmen zu betreiben, um eine größere rinschaltverzögerung möglichst zu vermeiden; andererseits ergibt sich dann jedoch eine beträchtliche Belastung des Schaltsystems und der Steuerstufe bei Erreichen und wälirend des stationären Schaltzustands. Wegen des hohen Energieinhalts beim Abschalten ergeben sich dann auch noch erhebliche Impulsbelastungen von zugeordneten Löschanordnungen.
  • Vorteile der Erfindunxl Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des slauptanspruchs hat gegenüber den lediglich mit einem geeigneten Ansteuerstrom beaufschlagten elektromagnetischen Schaltsystemen den Vorteil einer stromgeregelten Ansteuerung, so daß mit einem verhältnismäßig sehr hohen Anklingstrom gearbeitet werden kann, der nach dem Ansprechen des Ventils auf den Haltestrom abgesenkt wird. Tlierdurch reduziert sich die Verlustleistung wahrend des stationären, neuen Schaltzustands erheblich; eine solche Ansteuerung ermöglicht aber gleichzeitig auch ein rasches Abschalten, da der Abklingstrom lediglich von dem mit Bezug auf den Anklingstrom erheblich geringeren Ilaltestrompegel abgeschaltet werden muß.
  • Bezüglich der stromgeregelten Ansteuerung nach der llauptanmeldung ergibt sich bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen System der Vorteil, daß in einer Weiterbildung der Erfindung eine spezielle Freilaufsteuerung vorgesehen ist, die derart von einer Verzögerungsstufe angesteuert ist, daß nur eine Flanke des Ausgangssignals der Sollwertumschaltstufe verzögert wird.
  • Man erzielt so ein gelöschtes Abschalten des Anklingstroms auf den Haltestrom bei gesperrtem Freilauf und sichert eine genaue Durchsteuerbarkeit der Endstufe bis zu verhältnismäßig kleinen ti-Ansteuerimpulsen.
  • Weiterhin elzielt man durch eine vorteilhafte Beschaltung der Löschgliedfunktion eine deutliche Verringerung der Impulsleistungsspitze beim Lösehbetrieb, ohne daß die Regelfunktion in der Freilaufphase beeinträchtigt wird.
  • Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 als Funktionsschema ein 13lockschaltbild einer möglichen Ausführungsform der Ansteuerschaltung für elektromagnetische Schaltsysteme, insbesondere Ventile, Fig. 2 ein detailliertes Ausführungsbeispiel der Ansteuerschaltung, die Figuren 3a bis 3h verschiedene Impulsdiagromme vcn Verlauf fen von Spannungen und Strömen an bestimmten Schaltungspunkten der stromgeregelten Endstufenschaltung der Fig. 2, Fig. 4 den durch den Einsatz der Erfindung möglichen linearen Verlauf der die abgegei>ene Kraftstoffmenge über der Dauer des Einspritzimpulses ti angebenden Kennlinie, die Figuren 5a bis 5f zeigen anhand von Kurvenverläufen die Wirkung einer speziellen Löschgliedbeschaltung, die Figuren 6a bis 6d zeigen in Form eines Impulsdiagramms den Potentialverlauf an den Eingängen des für die Ansteuerung der Endstufe verwendeten Zweipunktreglers und die rig. 7 zeigt in Form eines Kurvenverlaufs die durch die Erfindung realisierte Sollwertkennlinie des Anklingstroms als Funktion der Versorgungsspannung (Batteriespannung).
  • Beschreibung der Erfindungsbeispiele Wie schon erwähnt stellt die vorliegende Erfindung einen Zusatz zu der in der deutschen Patentanmeldung P 26 12 914.6 heschriebenen Ansteuerschaltung für Elektromagnetventile dar,und die Beschreibung sowie die in den Patentansprüchen der Stammanmeldung beschriebenen Maßnahmen werden hiermit ausdrücklich bezüglich ihres Offenbarungsgehalts in die vorliegende Beschreibung einbezogen, so daß von einer nochmaligen Erläuterung des Schaltungsaufbaus und der Funktion des Gegenstands der Stammanmeldung abgesehen wird, soweit cs sich hierbei um lfiederholunqen handelt.
  • Der Aufbau der Schaltung vorliegender Erfindung entsprechend dem Blockschaltbild der Fig. 1 entspricht dem Blockschaltbild der Fig. 1 der Stammanmeldung einer stromgeregelten Endstufe mit dem Unterschied, daß die die Freilaufschaltung/Loschglicll 31 ansteuernde Freilaufsteuerung 32 nicht vom Ansteuerimpuls ti der Kraftstoffeinspritzanlage unmittelbar beaufschlagt wird, sondern über eine Leitung 33 vom Ausgang der Sollwertumschaltstufe 34. Ein zweiter wesentlicher Unterschied besteht darin, daß als Regelgröße für den Zweipunktregler 35 nicht direkt der Strom in dem oder den Ventilen 36 gemessen wird, sondern über eine geeignete Wandlerschaltung 37, die im einfachsten Fall von einem Meßwiderstand R41 gebildet ist, der Strom im die Endstufe bildenden Endtransistor T11. Die Endstufe ist im Schaltungsdiagramm der Fig. 1 mit 38 hezeichnet, eine vorgeschaltet Treiber- und Logikstufe tritt das Bezugszeichen 39.
  • Beispielsweise Realisierungsformen der Blockschaltbilddarstellung der Fig. 1 sind in Fig. 2 gezeigt, wobei die wesentlichsten Schaltungsteile in gestrichelter Umrandung dargestellt und mit den gleichen Bezugszeichen wie die Blöcke der Fig. 1 bezeichnet sind. Im grundsitzlichen Aufbau umfaßt daher die in Fig. 2 gezeigte stromgeregelte Endstufe die Eingangslogik und Treiberstufe 39, deren Eingangsanschluß P11 die Einspritzsteuerimpulsfolge ti zugefiihrt wird, die beispielsweise extern von einer Kraftstoffeinspritzanlage erzeugt wird, auf deren Aufbau nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Die Dauer der einzelnen, eine Impulsfolge bildenden Einspritzsteuerimpulse ist im wesentlic1ien abhängig von der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge und ihrer jeweiligen nrehzahl.
  • Die Einspritzsteuerimpulse beaufschlagen bei dem in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel einer stromgesteuerten Endstufenschaltung Einspritzventile, die bei 36 gezeigt sind und als elektromagnetisch ausgebildete Schaltventile der Brennkraftmaschine die errechnete und der sauer ti der Einspritzimpulse entsprechende Kraftstoffmenge zuführen.
  • Bei der Schaltung der Fig. 2 der Stammanmeldung ist für die Ansteuerung des Endstufentransistors T11 eine Treiberstufe vorgesehen, wobei der Ausgang des Zweipunktreglers 35 durch Schaltungseingriff in das Verhalten der Treiberstufe den Schaltzustand des Endstufentransistors T11 bestimmt. In einer vereinfachten Schaltung läßt sich der Endstufentransistor T11 von einem Schaltungspunkt P11' lediglich über den Widerstand R42 direkt ansteuern, so daß die Treiberstufe 39 entfällt. In diesem Fall erfolgt der Steuereingriff vom Ausgang P12 des Zweipunktreglers 35 über die Verbindungsleitung L20 zur Basis des Endstufentransistors T11 direkt, in geeigneter Form über die Reihenschaltung der Widerstände R43/R44 auf die Basis eines Sperrtransistors T12 einwirkend, der mit seinem Kollektor er die Leitung L20 mit der Basis von T11 verhunden ist. Wenn der Zweipunktregler zu hohen Ventilstrom mißt, entweder über dem Meßwiderstand R10 der Fig. 2 der Stammanmeldung oder einer dem Meßwiderstand 41 bei vorliegender Ausführungsform, schaltet der Transistor T12 durch,und die Basis des Endstufentransistors T11 wird gesperrt.
  • Es versteht sich auch, daß die Arbeitsweise des Zweipunktreglers 35 nicht notwendigerweise einer Sollwertumschaltstufe bedarf, da es möglich ist, einen geregelten Ventilstrom durch die Endstufe auch aufgrund des Schaltverhaltens des Zweipunktreglers 35 vorliegenceer Ausfiihrungsforn oder des Zweipunktreglers 4 der Stammanmeldung zu erzielen. Es muß dann lediglich in Kauf genommen werden, daß die Absenkung des Vcntilstroms auf den vorgesehenen Jialtestrom infolge der fehlencen Sollwertumschaltung nicht möglich ist, dennoch wird aber bei Erreichen des maximal bestimmten Ventilstroms der Endstufentransistor T11 jeweils vom Ausgang des Zweipunktreglers gesperrt und zu einem späteren Zeitpunkt wieder eingeschaltet.
  • Da wesentliche Schaltungskonfigurationen und Wirkungsweisen einer stromgeregelten Endstufenansteuerung schon in der Stammanmeldung erläutert worden sind, wird im folgenden bei den einzelnen Schaltungsgruppen sofort deren Aufbau in Verbindung mit ihrer Wirkungsweise erläutert, so daß sich auch ein besseres Verständnis für die vorliegende geänderte Ausführungsform ergibt.
  • Die eingangsmäßig vorgesehene Trciber- und Logikstufe 39 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gebildet durch zwei Inverterstufen, bestehend einmal aus einem als Komparator geschalteten Operationsverstärker B6 und einem nachgeschalteten Transistor T13. Wenn an der Anode der mit dem invertierenden Eingang (-) der Stufe 136 verbundenen Diode D21 der positive ti-Einspritzimpuls ansteht, dann schaltet der Komparator B6 ausgangsmäßig auf Nullpotential, da der invertierende Eingang potentialmäßig positiver liegt als der über eine Verbindungsleitung 21 auf einem festen Potential liegende nichtinvertierende Eingang (+). Der Dioden-Mehrfacheingang aus den Dioden D21, D22 und D23, der über die Teilerschaltung R45, R46 mit dem invertierenden Eingang des Komparators 136 verbunden ist, ermöglicht die verhältnismäßig hochohmige Zuführung sonstiger ti-Impulse von verschiedenen Baugruppen der Kraftstoffeinspritzanlage, beispielsweise der Multiplizierstufe, einer Kaltstartsteuerung, einer Beschleunigungsanreicherung u.dgl., so daß dann an dieser Stelle ein entsprechender Trciberaufwand nicht mehr notwendig ist.
  • Durch die Umschaltung des Konparatorausgangs 136 auf Nullpotential bei anliegendem ti-Impuls läßt sich die nachgeschaltete Stufe des Transistors T13 über R47 nicht mehr leitend halten, und der Transistor T13 sperrt. Der Endstufentransistor T11 erhält nunmehr über den Widerstand M8 und den Widerstand R42 Basisstrom und wird leitend geschaltet; sein Basisableitwiderstand ist mit R49 bezeichnet. Wesentlich ist bei diesen Ausffthrungsbeispiel, daß der Emitter des Transistors T11 nicht unmittelbar mit Massepotential bzw. der negativen Versorqunosspannung der Leitung L22 verbunden ist, sondern an dem schon liegt erwähnten Meßwiderstand 41, der über den Widerstand R50 und die Leitung L23 vom nichtinvertierenden Eingang (+) eines weiteren nachgeschalteten Komparators n7 als I1auptbestandteil des Zweipunktreglers 35 abgefragt wird. An dem Meßwiderstand P41 in der Emitterleitung des Endstufentransistors T11 wird der zu messende Ventilstrom in eine für den Zweipunktregler 35 auswertbare Spannung umgewandelt. Auf diese Weise mißt der Zweipunktregler 3:> zwar auch den Basisstrom des Endstufentransistors T11 mit, man gewinnt aber ein nahe Diasse- oder Nullpotential liegendes Spannungssignal, welches nur ein Abtastsignal für den Ventilstrom darstellt; die Abfrage dieses am Meßwiderstand verfügbaren Spannungssignals erfolgt während der Einschaltzeit des Endstufentransistors T11. Es wird weiter unten noch auf den Umstand genauer eingegangen, daß eine solche Umwandlung des Ventilstroms Anforderungen an das Auswertevermögen des nachgeschalteten Zweipunktreglers 35 stellt, da dieser bei Abschaltung des Ventilstroms sofort wieder einen zu kleinen Strom sieht, wie leicht einzusehen ist; andererseits entlastet man durch diese Abtastung den 4eßwiderstand leistungsmäßig, was sich auch die Größe und Stabilität des Meßwiderstandes vorteilhaft auswirkt. Die Ventile 36 liegen im Kollektorkreis des Endstufentransistors T11 und können bei dieser Ausführungsform einseitig an die Versorgungsspannung, nämlich die von der Batterie gelieferte Bordnetzspannung, die in der Zeichnung mit +UV bezeichnet ist, angeschlossen werden. Auf diese Weise reduziert sich die Zahl der Anschlußklemmen für die Schaltung.
  • Von erheblicher Bedeutung beim Betrieb der vorliegenden Ausführungsform ist die Funktion der Freilaufschaltung 31 sowic die Löschgliedfunktion. Die Freilaufschaltung 31 wird nämlich so angesteuert, daß der von der Endstufe T11 über die Ventile 36 gezogene Anklingstrom I1 durch gelöschtes Abschalten (bei gesperrtem Freilauf) auf den Haltestrom IH geschaltet wird.
  • Man erzielt auf diese Weise eine genauc Dürchsteuerbarkeit der Endstufe T11 bis zu sehr kleinen ti-Steuerimpulswerten. Andererseits ist die Ldschgliedfunktion so ausgelegt, daß man eine deutliche Verringerung der Impulsleistungsspitze beim Löschbetrieb erzielt, ohne daß sich ein solches Verhalten auf die Regelfunktion in der Freilaufphase auswirkt. Die Löschgliedfunktion bestimmt sich bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 im wesentlichen durch die zwischen Kollektor und Basis des Endstufentransistors T11 geschaltete Reihenschaltung der Zenerdioden D24, D25, wobei in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zur Zenerdiode n24 noch ein Kondensator C10 parallel geschaltet ist.
  • Sobald bei vorliegendem ti-Ansteuerimpuls und durchgeschaltetem Endstufentransistor T11 der Vcntilstrom Iv größer als der eingestellte Sollwert wird (am Zweipunktregler 35, hierauf wird weiter unten noch eingegangen), springt der Ausgang T12 des Zweipunktreglers auf hohes Potential, und über den Widerstand R51 wird die zweite Stufe der Eingangslogikschaltung 39, nämlich der Transistor T13 leitend gemacht und der Endstufentransistor T11 wieder gesperrt.
  • Anhand der Diagrammverläufe der Fig. 3a bis 3h wird weiter unten noch genauer erläutert, daß während dieses ersten Sperrens des Endstufentransistors T11 zur Erzielung des Ventilstromabfalls vom verhältnismäßig hohen Stromsollwert I1 auf einen niedrigeren Stromwert I1 bzw. auf /den Haltestrom IH der Freilauf 31 ausgeschaltet ist und daher der Ventilstrom sehr schnell geläscht auf den ilaltewert abgeschaltet wird. Bei diesem gelöschtem Abschalten begrenzen die Dioden D24 und D25 die auftretende, induktivc Abschaltspitze auf einen Wert UK < (UD24+UD25+UBET1l), so daß ein wirkungsvoller Schutz des Endstufentransistors Til erreicht wird.
  • nie Abschaltspannung geht nicht über den Begrenzungswert hinaus, da dann die Dioden D24/D25 und wegen der Verbindung mit der Basis des Transistors T11 auch dieser leitend werden und das Potential am Kollektor des Endstufentransistors T11 dadurch wieder abgesenkt wird. Dieses Potential steigt bei gelöschtem Abschalten wegen der durch die elektromagnetischen Ventile bewirkten Selbstinduktion auf einen Spannungswert, der größer als die Batteriespannung ist. Bei diesem gelöschten Abschalten springt daher das Kollektorpotential des Endstufentransistors verhaltnismäßig sehr hoch,und es kommt zu einem sehr schnellenStromabfall in den Ventilen 36. Der Basisableitwiderstand R49 übernimmt für den Transistor T11 den Kollektor-Basisreststrom und unterdrückt durch eine räumlich nahe Anordnung an diesen Transistor Schwingungen bei dem gelöschten Abschalten, d.h. wenn sogenannter Klammerbetrieb durch die Dioden D24, D25 vorliegt.
  • Die Kurvenverläufe der Figuren 3a bis 3h zeigen im einzelnen, was gemeint ist. Mit Beginn des ti-Impulses nach Fig. 3a schaltet der Endstufentransistor entsprechend Fig. 3c, die die Spannung am Kollektor dieses Transistors T11 zeigt, durch.
  • Der Ventilstrom steigt entsprechend dem Kurvenverlauf Fig. 3b nach einer e-Funktion bis zum Wert I1 an, der für ein sicheres Ansprechen, d.h. Einziehen der Ventile 36 erforderlich ist.
  • Dieser Wert ist im übrigen vom Zweipunktregler als Sollwert an dessen einem Eingang (invertierender Eingang) vorgegeben.
  • Der Sollwert für den Ventilstrom 11 bestimmt sich vom Ausgangssignal einer Sollwertumschaltestufe, welches in Fig. 3d dargestellt ist; der Verlauf des am Sollwerteingang (invertierendem Eingang) des Zweipunktreglers 35 bzw., genauer gesagt, seines Komparators n7 anliegenden Sollwertsignals ist im Kurvenverlauf der Fig. 3h dargestellt. Sohald der maximale Ventilstrom I1 (Fig. 3b) erreicht ist, geht das Signal am Ausgang P12 des Reglers, welches im Kurvenverlauf der Fig. 3e gezeigt ist, hoch,und der Endstufentransistor T11 wird über die Leitung L25 ausgeschaltet. Die Fig. 3c zeigt den Kurvenverlauf am Kollektor des Endstufentransistors T11. Es kommt wegen der gelöschten Abschaltung bei noch ausgeschaltetem Freilauf zu der mit PUK bezeichneten Spannungsüberhöhung am Kollektor des Transistors T11 (Fig. 3c); gleichzeitig wird die ,ollwertumschaltstufe 34 (Fig. 3d) rückgesetzt. Da wie erwähnt die Ansteuerung des Freilaufs und dessen Einschaltung vom Ausgang der Ansteuerstufe 32 um den Zeitpunkt tv verzögert einsetzt (siehe Kurvenverlauf der Fig. 3f), erfolgt das Abklingen des Ventilstroms I1 auf I2 gelöscht und damit sehr schnell, wobei es zur Ausbildung der erwähnten Abschaltspitze kommt.
  • Vergleicht man den verhältnismäßig sehr kurzen Zeitraum (bei einem Ausführungsbeispiel wurde ein gelöschtem Abfall auf Haltestrom innerhalb 100 Mikrosekunden erzielt) mit dem verhältnismäßig langsamen Abfall heim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 der Stammanmeldung (Zeitraum zwischen tl und t2), dann erkennt man, daß durch das gelöschte Abschalten unter Inkaufnahme einer hohen Abschaltspitze auch sehr kurze ti-Einspritzzeiten unter Realisierung einer linearen Mengenkennlinie n = f(ti) einwandfrei umgesetzt werden können, denn zum eitpunkt des Endes des ti-Impulses geht der momentane Ventilstrom in die Abfallzeit ein und liegt ein verhAltnismaßig kurzer ti-Impuls vor, der in die normalen Ankling- und Ahklingzeiten der Endstufe fällt, dann läßt sich eine lineare Mengenkennlinie nicht erzielen. Genauer ist dies in der Darstellung der Fig. 4 gezeigt, der entnommen werden kann, daß die von den Ventilen abgegebene Kraftstoffmenge (durchgesetzte Benzinmenge O) in idealer Form ihrer Abhängigkeit von.der Dauer der Einspritzimpulse ti eine Gerade darstellt, wenn, wie es mit vorliegender Erfindung gelingt, im Bereich noch ausgenützter kleiner ti-Zeiten bereits auf Haltestrom heruntergeregelt ist.
  • Ein nichtlinearer Verlauf der Mengenkennlinie infolge Stromüberhöhung bei kleinen ti-Werten ist in Fig. 4 gestrichelt dargestellt und mit dem Bezugs zeichen G1 bezeichnet. Die als Gerade ausgebildete ideale Mengenkennlinie schneidet die Abszissc zum Zeitpunkt t der Verzögerungszeit, die bei der Freilaufeinschaltung auftritt (hierauf wird weiter unten noch eingegangen). Durch das sehr schnelle Abklingen des Ventileinen niedrigen Strom I4 bzw. später stroms von I1 au AI2 vermeidet man die bei eingeschalteter Freilaufschaltung 31 sonst relativ langen Abklingzeiten; wie erwähnt ergeben sich hierdurch Nichtlinearitäten der Ventilmengenkennlinie, da die Endstufe dann erst ab verhältnißmäßig großen ti-Zeiten genau durchsteuerbar ist.
  • In der sich an diesen gelöschten Abklingvorgang von I1 auf Tq (I) anschließenden ti-Phase (Fortdauer des ti-Impulses) wird der Schaltzustand des Endstufentransistors T11 vom Zweipunktregler bestimmt. Es ergibt sich bis zum Zeitpunkt t3 ein An- und Ahklingen des Ventilstroms mit verhältnismäßig geringer Wandbreite, wobei der Vcntilstrom beim Abklingvorgang jeweils über den nunmehr von der Freilaufsteuerung aktivierten Freilaufkreis 31 fließt.
  • Im folgenden wird gleich noch genauer auf eine vorteilhafte Ausgestaltung bei der Löschanordnung eingegangen. Die Anordnung von zwei Zenerdioden D24 und n25, von denen eine mit dem Kondensator C10 überbrückt ist, hat den Zweck, eine bei dem so bezeichneten Klammerhetrieh der Löschgliedfunktion auftretende Impulsleistungsspitze des Endstufentransistors T11 zu begrenzen. Dies wird anhand der Figuren Sa bis 5f im folgenden genauer erläutert. beim uebergang in den Klammerbetrieb (Löschgliedfunktion nach Erreichen des sollwertmäßig vorgegebenen maximalen Ventilstroms I1 zum Zeitpunkt t10 in Fig. 5b) springt die Kollektorspannung des Endstufentransistors T11 entsprechend Fig. 5c (ohne Beschaltung mit der Kapazität C10) sofort auf den weiter vorn angegebenen Klemmspannungswert von UKt und es ergibt sich unter Einheziehung des in Fig. 5b gezeigten Kollektorstromverlaufs von T11 die im Endstufentransistor T11 entwickelte leistung nach Fig. 5d. Infolge der Beschaltung mit dem Kondensator C10 springt die Kollektorspannung des Transistors Til entsprechend Fig. 5e aber zunächst auf den Wert UK1 = (UD25+UBET11) und steigt dann infolge der Umladung des Kondensators C10 etwa linear bis auf den Endwert UK2 = (UD25+UD24+UBET11).
  • Dadurch reduziert sich die Impulsleistungsspitze des Transistors T11 auf etwa die Hälfte, also von Da die Bemessung des Transistors T11 hinsichtlich der Impulsbelastung bei den vorherrschenden kleinen Klammer zeiten (Löschgliedfunktion) von, wie weiter vorn schon angegeben, etwa nur 100 Mikrosekunden praktisch nach der Leistungsspitze erfolgen muß, ergibt sich durch die dargestellte Löschgliedfunktion eine deutliche Entlastung des Endstufentransistors, wie auch der Kurvenverlauf der Fig. 5f zeigt, der die Leistung im Transistor T11 angibt. Der Kurvenverlauf der Fig. Se zeigt die sich ändernde Kollektorspannung des Transistors T11 beim Klammerbetrieb.
  • In der Regelphase bei eingeschalteter Freilaufschaltung springt das Kollektorpotential des Transistors T11 nur bis auf etwa 2 Volt über der Batteriespannung UB. Dimensioniert man die Zenerdiodenspannung der Diode D25 so, daß UD25>(+UB+2V) ist, dann hat die Löschanordnung keinen Einfluß in der Regelphase bei eingeschaltetem Freilauf, da die Zenerdiode D25 auf eine so geringe Spannung, wie sie bei eingeschaltetem Freilauf eintritt, nicht anspricht. Es ist daher auch sinnvoll, für die Löschgliedfunktion die Zenerdiode D25 noch vorzusehen, da bei einer Klemmanordnung aus nur einer Zenerdiode und parallel geschaltetem Kondensator zwar ebenfalls eine Begrenzung der Impulsleistungsspitze erreicht werden kann, diese Anordnung aber wegen des Kondensators auch in der Regelphase in Eingriff kommt, so daß die Schaltzeiten (und damit Schaltverluste) als Wirkung der Gegenkopplung ansteigen.
  • Die Freilaufschaltung besteht im ührigen in etwa aus der gleichen Schaltung wie in der Stammanmeldung beschrieben; es sind zwei Transistoren T.15 und T16 vorgesehen, die über die Diode D30 bei entsprechender Einschaltung über die Leitung L26 den Ventilstrom gegen die positive Batteriespannungsklemme allmählich ableiten, so daß sich beispielsweise gleiche Ankling- und Abklingzeiten für den Ventilstrom in der Regelphase (Schwankungsbreite des Haltestroms (IH) ergeben kannen zeigt 3b). ner rreilaufkreis besteht aus der Yoinbinatjon eines ons-Transistors (T15) und eines nnn-Transistors (v1C) bei Verwendung eines nnn-Darlington-Transistors T11 als Schalttransistor.
  • Es ist weiter vorn schon erwähnt worden, dao hei. dieser t.usffihrungsform einer stromgeregelten Endstufe dem nachgeschalteten Zweipunktregler nur ein Abtastsignal des Ventilstroms als rleßgröße zur Verfügung steht, so daß kein normaler Zweipunktregler, der als Komparator mit Spannungshysterese ausgebildet ist, Verwendung finden kann. Der Komparator B7 schaltet, wenn der Ventilstrom so groß wird, daß sein Schaltpunkt erreicht wird, den Endstufentransistor T11 über T13 aus und damit gleichzeitig aber auch sein eigenes Istwertsignal weg. Ohne besondere Schaltungsanordnungen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus den Widerständen R60, R61 und R62, dem Kondensator Cli und den Dioden D30, D31 und D32 bestehen, läßt sich der Zweipunktregler nicht stabil betreiben, da er beim Wegschalten des Istwertsignals sofort wieder zu kleinen Strom sieht und den Endstufentransistor Til einschalten würde, so daß der Regler mit hoher Frequenz schwingen würde. Durch spezielle Beschaltung des Reglers wird eine sogenannte Zeithysterese realisiert, so daß ein einwandfreies Schaltverhalten des Reglers ohne Schwingen erzielt wird.
  • Das abgetastete Istwertsignal UR41 vom Meßwiderstand gelangt über die Teilerschaltung aus den Widerständen R50 und R64, die am Schaltungspunkt P15 mit einer mittels der Zenerdiode Z2 stabilisierten Spannung verbunden ist, in einen potentialmäßig besser auswertbaren, positiveren Potentialbereich und wird auf den nichtinvertierenden Eingang (+) des Reglers gegeben. Auf den invertierenden Eingang (Sollwerteingang -) wird von der Teilerschaltung aus den Widerständen R65, R66 und R67 ein entsprechendes Sollwertpotential gegeben. Solange der dem (+) Eingang zugeführte Istwert kleiner als der dem anderen Eingang zugeführte Sollwert ist, liegt der Reglerausgang P12 auf niedrigem Potential oder Massepotential. Da beide Dioden D31 und D32 am Ausgang des Komparators 137 leitend sind, ist die Diode D405 gesperrt, und der Kondensator C11 hat sich entsprechend umgeladen. Sobald jetzt der Istwert den Sollwert überschreitet, schaltet der Ausgang P12 des Komparators B7 auf hohes Potential und dadurch den Endstufentransistor T11 aus.
  • Damit das am (+)Eingang von 137 abgebildete Istwertsignal nicht unter die Schaltschwelle sinkt, wird über die nunmehr leitende Diode D30 und die Widerstände R61 und R60 im Widerstand R50 ein Strom eingeprägt, was zu einer Anhebung des dem nichtinvertierenden Eingang (+) zugeführten Potentials bis auf etwa 10 z unter dem Schaltpunkt führt. Beim Umspringen des Komparatorausgangssignals hat wie die Diode D31 auch die Diode D32 gesperrt,und in dem Widerstand R50 wird ein weiterer, mit einer e-Funktion abklingender Strom vom Kondensator C11 und vom Widerstand R62 zusätzlich eingeprägt. Dadurch wird das "Istwertpotential" weiter positiv bis über die Schaltschwelle verzogen, und der Regler kann seinen hochliegenden Ausgang P12 so lange halten, bis der über dem Widerstand R62 und dem Kondensator C11 abklingende zusätzliche Strom so weit abgeklungen ist, daß der Schaltpunkt wieder erreicht wird (siehe Kurvenverlauf der Fig. 3h und die detailliertere Darstellung der Fig. 6, auf die im folgenden eingegangen wird). Vergleicht man die Kurvenverläufe der Figuren 3g und 3h, dann läßt sich erkennen, daß der Strom In im Meßwiderstand R41 nahezu entgegengesetzt verläuft zu der am Istwerteingang (Pluseingang) des Komparators B7 anliegenden Spannung in der durch die Einschaltung des Freilaufs bestimmten Regelphase. Man erkennt im übrigen auch durch Vergleich der Kurvenverläufe Fig. 3b mit 3g, daß der Strom im Meßwiderstand IR wic auch der Ventilstrom IV eine Anstiegsphase hat und dann abrupt auf Null abfällt, während der Ventilstrom IV allmählich einen unteren Stromwert I2 erreicht, was auf das Arheiten der Freilaufschaltung 31 zurückzuführen ist, die den Ventilstrom in dieser Phase übernimmt. Anschließend springt der Dießwiderstandsstrom IR zunächst auf einen neuen Anfangswert, der gegeben ist durch den Ventilstrom I2, und steigt dann mit diesem bis zum Maximalstrom I3 (in der Regelphase) an. Die Darstellung der Fig. 6 zeigt im einzelnen, wie sich der abgewandelte bzw. "simulierte" Istwertspannungsverlauf am nichtinvertierenden Eingang (+) des Regler-Komparators B7 ergibt. Die Fig. 6a zeigt den Meßspannungsverlauf UR am Meßwiderstand R41, der erkennbar dem Meßstromverlauf IR nach Fig. 3g entspricht. In der Fig. 6 sind auch die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erreichten absoluten Spannunqswertc angegeben. Die Fig. 6b zeigt die am Eingang (+) von 37 auftretende, vom Meßwiderstand herrührende Impulsspannunq nach der vorgenommenen Potentialerhöhung über R64/R50. Die Fig. 6c zeigt den Impulsspannungsverlauf am Eingang (+) von B7, wie er sich aus der Impulsspannung nach Fig. 6b und aufgrund der Anordnung der Widerstände R60, R61 und der Diode D30 ergibt. Schließlich zeigt die Fig. 6d die resultierende Impulsspannunq am Eingang (+) von 7, herrührend von der Meßspannung UR und den Anordnungen R60, RG1, D30 sowie R62 und C11. Die Sollwertspannunq am anderen Eingang von B7 ist in Fig. 6d gestrichelt dargestellt. Die Zeitdauer, während welcher der Regler mit seinem Komparator 7 den Endstufentransistor T11 ausschaltet, kann durch entsprechende Dimensionierung der Kombinationen R60/R61 sowie R66/R65 und R62/ Cii frei gewählt und vorgegeben werden. Beim Ausführungsbeispiel ist die Aus-Zeit so gewählt, daß der Ventilstrom in dieser Zeit nur um die liysteresebreite von ca. 10 % abfällt.
  • Da der llaltestrom batteriespannungsunabhängig ist (siehc Hauptanmeldung P 26 12 914.6), ergibt sich mit konstanten Daten der Freilaufschaltung und der Reglerauszeit wie gewünscht auch eine konstante ilysteresebreite.
  • Sinkt dann das Potential am Eingang (+) unter das Potential am Eingang (-), dann geht der Ausgang P12 des Reglers wieder auf Minus- oder Nullpotential. Die Diode D31 wird leitend und die Diode D30 gesperrt, so daß der Zusatzstrom aus den Widerständen R61/R60 im Widerstand R50 zu Null wird. Ebenso wird der Kondensator C11 über die leitende Diode D32 nach Minus gezogen und damit das dem Eingang (+) von B7 zugeführte Potential. Da der Reglerausgang P12 auf low (Nullpotential, niederer Spannungswert oder 3oq 0) liegt, wird der Endstufentransistor T11 wieder leitend,und am Meßwiderstand ist wieder ein dem Ventilstrom IV entsprechendes Meßsignal sichtbar.
  • Der Kondensator C11 lädt sich relativ schnell mit der Zeitkonstante Cil/R50 um, so daß nach einer Einschwingzeit am Eingang (+) das Istwertsignal praktisch unverzögert abgebildet wird. Ist bei einer Hysteresebreite des Ventilhaltestroms von 10 z die kürzeste Einschaltzeitdauer des Endstufentransistors T11 bei einem Regelspiel beispielsweise 14 ps, dann wird die Zeitkonstante von Cii/R50 zu ca. 2 µs gewählt. Mit festgelegter Kapazität C11 läßt sich die Ausschaltzeit durch die beiden Freiheitsgrade der Widerstände R60/R61 und R62 entsprechend den Anforderungen frei wählen.
  • Um eine möglichst einwandfreie Funktion (Aussetzgrenze, Spannungsgang, Temperaturgang) des Reglers zu erzielen, wird dieser an einer stabilisierten Spannung von beim Ausführungsbeispiel ca. 5 V mit geringem Temperaturgang betrieben, die durch die Schaltung mit der Zenerdiode Z2 und den beiden mit dieser in Reihe licqenden Widerständen R70/R71 realisiert wird.
  • Der Darstellung der Fig. 6d läßt sich daher im Vergleich zu Fig. 6a entnehmen, daß trotz Abschaltung der Meßwiderstandsspannung UR zum Zeitpunkt til die dem Reglereingang (+) zuge-Führte "Istwertspannung" zunächst sogar noch schlagartig ansteigt und dann bis zum Zeitpunkt t12 abfällt, zu welchem erst die Sollwertspannung unterschritten und daher über den Komparator B7 der rjndstufentransistor T11 wieder einqeschaltet wird.
  • Vom Ausgang der dem Regler 35 nachgeschalteten Sollwertumschaltstufe 34, die hauptsächlich von dem Komparator 138 gebildet ist, wird über die Widerstände R72/R73 und die Dioden D 34 und D35 das Sollwertpotential am Eingan@ (-) des Zwei-Punktreglers ergänzend beeinflußt. Die
    e?tr'scC finlt*; Ve:
    Sollwertumschalters ist wie folgt. Vor dem ersten Komparators B7 ist der hohe Ventilstrom-Sollwert vorgesehen, d.h.
  • über R65 und R66 fließt ein Strom durch R67; dieser Strom ist batteriespannungsunabhängig, da das Potential am Punkt @15 batteriespannungsunabhängig ist. Zusätlich fließt über R72,R73 und D34 ein Strom durch R67, dieser Strom ist batteriespannungsabhängig. Der Spannungsabfall an R67 durch diese beiden Ströme bestimmt den Sollwert am entsprechenden Eingang (-) des Komparators n7. Steiqt infolge zunehmender Batteriespannung der Strom durch R72, R73 und D34 an, so steigt auch das Potential am Punkt 22.
  • Durch die Diode D35 wird dieses Potential auf einen Wert begrenzt, der eine Diodenflußspannung über dom Potential des Punktes rlr) liegt. Damit wird auch der Strom durch n 73 und D34 hegrenzt und damit der Spannungsabfall an R67, d.h. der Sollwert am Sollwerteingang (-)des Komparators B7.
  • Nach den' ersten Schalten des Komparators n7 schaltet auch der Komparator nn, Punkt n und ' ?? gehen auf niederes Potential und sperren die Dioden D34 und D35, die Spannung am (-)Eingang des Komparators n7 ist nur noch durch den Spannungsteiler R65, R66 und R67 bestimmt.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Sollwertumschalstufe 34 sofort bei Ende eines ti-Impulses (von der Treiberstufe) gesetzt, bei gleichzeitiger Sperrung des Endstufentransistors T11, um die erw;ihnte hohe Sollwertvorgabe entsprechend I1 zu erzielen. An sich bräuchte das Setzen der Sollwertumschaltstufe 34 auch erst bei Beginn eines ti-Impulses zu erfolgen; man erzielt jedoch bei der Sollwertvorgabe die gleiche Funktion, wenn der Vorgang bereits beim Ende eines ti-Impulses für den nächsten Impuls ausgelöst wird, außerdem läßt sich dadurch eine sehr einfache Triggermöglichkeit für die Sollwertstufensetzung und eine einfache Freilaufsteuerung, nimlich eine durch die Sollwertstufe gesteuerte Verzögerungsstufe realisieren. Ilierauf wird weiter unten noch genauer elngegangen. Da im übrigen der mit dem Ausgang P20 des Komparators B8 verbundene Widerstand R75 auf einem Teilerpunkt liegt, der durch die Widerstände R71/R70 bestimmt ist, l:ißt sich die Kennlinie I1=f(UBatt) in gewünschter Weise von der Batteriespannung abhängig machen. Der Darstellung der Fig. 7 läßt sich als Funktion er Batteriespannung der Strom 11 bei bei einem Ausf ührungsbeispiel verwendeten Ventilen im Moment des Einzeihens oder Ansprechens entnehmen. Um slcherzustellen, daß beim Betrieb Ventilen mit einer stromgeregelten Endstufe alle Ventile sicher ansprechen, darf die Stromabsenkung auf den llaltestrom IH vom Endwert des Anklingstroms I1 erst erfolgen, wenn die Ventilströme diese Grenzwerte deutlich überschritten haben, Grenzwerte von I1-Beträgen nämlich, die bei toleranzlxehafteten Ventilen beim Ansprechen gerade erreicht worden sind. Würde man schon vor dem Ansprechen des Ventils auf den Haltestromwert zuriickregeln, dann käme das Ventil nicht zum Einziehen. Die Fig. 7 zeigt daher in gestrichelter nusfiihrung die im Regler realisierte Kennlinie I1=f(UBatt), die mit ca. 10 % Abstand zur Grenzkennlinie dargestellt ist. Der definierte Spannungsgang der realisierten 11-Kennlinie ist zweckvoll, damit bei jeder Batteriespannung ein Sicherheitsabstand vorgegeben ist, dieser andererseits aber wieder nicht zu groß wird. Ein Ansteigen des Stroms nach dem Ansprechen des Ventils bedeutet Strombelastung und Begrenzung der genauen Durchsteuerbarkeit der Endstufe zu den kleineren ti-Zeitwerten hin, wie schon erwähnt. Es ist daher erwünscht, diesen Anstieg. auf das für ein sicheres Ansprechen der Ventile notwendige Maß zu begrenzen.
  • Eine weitere Maßnahme ist die Begrenzung des I1-Anstiegs ah ca. 15 V Batteriespannung. überspannungen von 15 V liegen bei dem ins Auge gefaßten Ausführunqsi>eispiel beim Betrieb mit einem Kraftfahrzeug nur im Störungsfall vor, daher wird bei dem vorlicgenclen Ausführungsbeispiel er Strom I1 auf einen Absolutwert von maximal 1,67 A pro Vcntil begrenzt, sodaß man eine definierte Begrenzung des Kollektorstroms des Endstufentransistors T11 sowie der im Ventil gespeicherten Energie (entsprechend W=1/2.LI²) erzielt. Die gespeicherte Energie wird bei der anschließenden gelöschten Abschaltung im Endstufentransistor T11 in Verlustleistung umgesetzt. Die Strombegrenzung erlaubt somit optimale Auswahl des Endstufentransistors hinsichtlich maximalem Kollektorstrom und Impulsleistung.
  • Liegt der Ausgang der Sollwertumschaltstufe 34 auf niederem Potential, dann sind die Dioden D35 und D34 gesperrt und die Widerstände R73 und R72 stromlos. Der niedrigere, dem jaltestrom entsprechende Sollwert wird nur durch den Spannungsteiler aus den Widerständen R66, R65 und R67 vorgegeben.
  • Die dem Regler nachgeschaltete Sollwertumschaltstufe 34 besteht im Prinzip ebenfalls aus einer bistabilen Kippstufe gleichen Aufbaus wic bei der Tlauptanmeldung. Getriggert wird diese Kippstufe jedoch über eine Diode D38 vom Ausgang des Inverters bzw. Komparators .36 der Treiberstufe 39, der während einer Impulspause (kein Rinspritzimpuls ti) hochliegt. Sobald daher der ti-Impuls beendet ist, wird die als Kippstufe ausgebildete Sollwertumschaltstufe in eine solche Lage getriggert, daß der Ausgang P20 des Komparators B8 hochliegt. Indem die Pauseninformationen des ti-Impulses ausgewertet werden, läßt sich die Sollwertumschaltstufe 34 statisch mit nur einer Diode triggern, anstelle einer Triggerung mit der Startflanke des ti-Impulses, wozu ein R-C-D-Glied erforderlich ist. Das Rücksetzen der Kippstufe erfolgt 1.Uer die Diode D39 und den Widerstand R76 vom Ausgang des Komparators B7 her wie in der Hauptanmeldung auch.
  • Beim Erreichen des Sollwerts für I1 schaltet dann der Reglerausgang P12 das erste Mal hoch und setzt die Sollwertumschaltstufe 38 in die Stellung zurück, in welcher ihr Ausgang P20 auf niedrigem Potential oder Nullpotential liegt.
  • Ergänzend nachgeschaltet ist der Sollwertumschaltstufe 34 eine Verzögerungsstufe für die Freilaufsteuerung, die einen weiteren Komparator 139 umfaßt. Springt beim nde des ti-Impulses die Sollwertumschaltstufe 34 ausgangsmäßig auf hohes Potential, dann wird über die Diode D40 der Kondensator C15 niederohmig umgeladen, der mit seinem anderen Ende über einen Widerstand R77 an Minusleitung liegt. Wegen dieses Widerstandes tritt am invertierenden Eingang (-) des Komparators B9 außerdem ein Sprung auf, so daß der Ausgang P21 von B9 der positiven Ansteuerflankc vom Ausgang des Komparators B8 unverzögert folgen kann. Die Verzögerungszeit bei der negativen Ansteuerflanke (zur Verzögerung des Ansprechens der Freilauf schaltung 31) entsteht dann dadurch, daß die Diode D40 gesperrt wird und der Kondensator C15 über die Widerstände kl78, R79 umgeladen wird, bis das Potential am invertierenden Eingang von B9 negativer als das von den Widerständen R80/ R81 festgelegte Potential am nichtinvertierenden Eingang geworden ist. Erst dann geht der Ausgang P21 auf hohes Potential, und der nachgeschaltete Transistor T20 wird leitend gesteuert, so daß die Basis des Transistors T15 der Freilaufschaltung 31 mit Massepotential verbunden und dieser Transistor daher, zusammcn mit dem nachgeschalteten Transistor T16 leitend wird. Es ergibt sich daher die in Fig. 3f gezeigte Verzögerungszeit tv bis zur Einschaltung des Freilaufs, so daß es zu dem abrupten Stromabfall vom maximalen Stromwert I1 auf den ilaltestrom kommen kann. ncr Freilauf ist dann eingeschaltet vom Zeitpunkt t14 bis zum Zeitpunkt t3, also in der flegelphase der Ventilstrombeeinflussung.

Claims (20)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zur stromgeregelten Ansteuerung von elektromagnetischen Schaltsystemen, insbesondere von elektroinagnetischen, einer Brennkraftmaschine zugeordneten Einspritzventilen, denen von einer Kraftstoffeinspritzanlage Einspritzimpulse zugeffihrt sind, deren Dauer im wesentlichen von der angesaugten Luftmenge und der jeweiligen I>rch-' zahl der Brennkraftmaschine bestimmt ist, dadurch gckennzeichnet, daß der die Einspritzventile (36) mit Steuerimpulsen beaufschlagenden Endstufe (T11) eine von den Einspritzsteuerimpulsen (ti) der Kraftstoffeinspritzanlage gesteuerte Treiberstufe (39) oder eine Sperrstufe (T12) zugeordnet ist, deren Schaltzustand darüber hinaus bestimmt ist vom Schaltzustand eine Zweipunktreglers (35), der mindestens eine sich ändernde Meßwertgröße erfant, die vom Istwert des Ventilsteuerstrons (Iv) beeinflußt ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Zweipunktregler (35) eine Sollwertumschaltstufe (34) zugeordnet ist, die dem Regler bei Beginn jedes Einspritzsteuerimpulses (ti) einen crhöhten Sollwert-Vergleichsstrom vorgibt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufschaltung (31) und eine Löschgliedanordnung (D24, D25) vorgesehen sind, die bei gesperrtem Indstufentransistor (T11) wahlweise ansprechen, wobei die Löschgliedanordnung dann aktiviert ist, wenn die Freilauf schaltung (31) gesperrt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschgliedanordnung aus der Reihenschaltung zweier Zenerdioden (D24, D25) zwischen Kollektor und Basis des Endstufentransistors (T11) besteht und daß eine der Zenerdioden (D24) durch einen parallel geschalteten.Rondensator (C10) kapazitiv beschaltet ist, derart, daß die bei gesperrtem Endstufentransistor (T11) aufgrund der magnetischen Speicherwirkung der Vcntilwicklungen sich ergebende Kollektorspannung zunächst auf einen unteren Spannungswert (UK1) und nach Laden des Kondensators (C10) auf den Endspannungswert (UK2) ansteigt, zu welchen Zeitpunkt der Ventilstrom schon auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert abgefallen ist zur Reduzierung der Impulsleistungsspitze des Endstufentransistors.
  5. 5. Vorrichtung nach einen'. der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kollektor des Endstufentransistors (T11) verbundene Freilaufschaltung (31) verzögert zu einem Zeitpunkt einschaltbar ist, zu welchem ein erstmalig erreichter hoher Ventilstrom (I1) unter Wirkung der Löschgliedfunktion auf einen niedrigen Stromltert abgefallen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Istwert des Ventilstroms (IV) erzeugende Wandler ein mit dem Emitter des Endstufentransistors (T11) verbundener und gegen Minus-oder Nullpotential (L22) geschalteter Meßwiderstand (R41) ist und daß die Wicklungen des mindestens einen elektromagnetischen Ventils (36) im Kollektorkreis des Endstufentransistors (T11) angeordnet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweipunktregler (35) zur Ventilstromabschaltung einen Komparator (B7) umfaßt, dessen einem Eingang (+) über einen Widerstand (R50) das vom Meßwiderstand gelieferte Signal und dessen anderen Eingang (-) das Sollwertsignal des Vcntilstroms zugeführt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der das Meßwiderstandssignal dem Istwerteingang (+) des Komparators (B7) zuführenden Leitung (L23) ein Zeitglied zugeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das Signal des rIeßwiderstandes (R41) dem Komparator (B7) zuführenden Leitung (L23) eine Rückführschaltanordnung R61, R6O, D30, D31) zugeordnet ist, die so ausgebildet ist, daß das den Istwerteingang (+) des Vergleichers (B7) zugeführte Signal bei Umschaltung des Zweipunktreglers (35) veränderbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Istwerteingang (+) des Vergleichers (B7) zugeordnete Zeitgliedschaltung (R62, C11) mit einem in einem Riickführkreis liegenden Schaltelement (D32) verbunden ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Istwertsignal-Veränderungsschaltung (R61, R60, D30) vorgesehen ist die aus Stromquelle und einer der Reihenschaltung eines Widerstandes (R60,R61) oder einer/ Diode (D30) besteht, die mit dem Istwerteingang (+) des Komparators (27) verbunden und so lange gesperrt ist, wie der Sollwert des Ventilstroms größer als der vom teßwiderstand (R41) gelieferte Istwert ist und daß an den Verbindungspunkt des einen Widerstandes (R60) mit der Diode (D30) eine weitere Diode (D31) vom Ausgang des Komparators (B7) angeschlossen ist, die die Istwertveränderungsschaltung dann freigibt, wenn der Komparator (37) aus seinem ersten Schaltzustand jeweils umschaltet, derart, daß in den mit dem Meßwiderstand (R41) in Reihe geschalteten Widerstand (R50) ein einen vorgegebenen Istwertpegel simulierender Strom eingepr.iqt wird.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ergänzend zu der Istwert-Veränderungsschaltunq eine weitere, einen Kondensator (C11) enthaltende Istwert-Veränderungsschaltung aus der Reihenschaltung dieses Kondensators (C11) mit einem Widerstand (P62) vorgesehen ist, die ebenfalls auf den Istwerteingang (+) des Komparators (137) einwirkt und von einer weiteren Diode (D32) von Ausgang des Komparators freigebl>ar ist, derart, daß sich beim Umschalten des Komparators aus seinem geweils ersten Schaltzustand dem Istwerteingang (+) des Komparators ein simuliertes, kombiniertes Istwertsignal zuführbar ist, welches eine vorgegebene Zeitabhändigkeit aufweist
  13. 13. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (137) des Zweipunktreglers (35) eine Sollwertumschalstufe (34) nachgeschaltet ist, die als Kippglied in Form eines Komparators (B8) ausgebildet ist und jeweils beim ersten llmschalten des Zweipunktreglerausgangs (P12) in seinen anderen Schaltzustand umspringt.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dan der Ausgang (P2o) des Kinnglledes (B8) der Sollwertumschaltstufe (34) auf den Sollwerteingang (-) des Komparators (n7) des Zweipunktreglers (35) rückgeführt ist zur Sollwertumschaltung nach erstmaligen Ansnrechen des Zweipunktreglers.
  15. 15. Vorrichtung nach Ansnruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sollwertumschaltung eine vor dem ersten Umschalten das Zweipunktreglers leitende Diode (D34) vorgesehen ist, die über einen Widerstand (R72) vom Ausgang des Kippgliedes (B8) der Sollwertumschaltstufe (34) rückgeführt mit dem Sollwerteingang (-) des Komparators (n7) ihrer non Widerstand (D7)) verbunden ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sollwertspannungsteiler (R65, R66, R67) vorgesehen ist, der an eine stabilisierte Spannung (P15) angeschJossen ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1r, dadurch gekennzeichnet, dan die Spannung am Sollwerteingang (-) des komparators (B7) begrenzt ist durch eine Diode (D35) auf einen auf die stabilisierte Spannung (P15) bezogenen Wert.
  18. 18. Vorrichtung nach einem oder mchrcren der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertumschaltstufe eine von dieser über ein Verzögerungsglied (D40, C15, R77) getriggerte Freilaufsteuerung (B9, T20) nachgeschaltet ist, die so ausgebildet ist, daß die Freilaufschaltung (31) erst dann freigegeben wird, wenn der erste Anklingstrom (I1) auf den Haltestromwert (IH) abgeklungen ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die der Freilaufsteuerung (32) zugeordnete Verzögerungsschaltung eine Diode (D40) enthält, derart, daß nur die eine, negative Flankc des Ausgangsimpulses der Sollwert umschaltstufe (34) verzögert ist.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daP die Freilaufschaltuna (31) die Kombination eines pnp-Transistors (T15) mit einem npn-Transistor (T16) bei Verwendung eines npn-Darlington-Schalttransistors für den Endstufentransistor (T11) umfaßt
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FR7708400A FR2345595A1 (fr) 1976-03-26 1977-03-21 Installation pour la commande, avec un courant regle, d'organes de manoeuvre electromagnetiques
JP3274977A JPS52125932A (en) 1976-03-26 1977-03-24 Electric current control type control device for electromagnetic changeover device
GB12680/77A GB1579391A (en) 1976-03-26 1977-03-25 Device for controlling the actuation current supplied to an actuating coil of an electrical device
US05/781,808 US4180026A (en) 1976-03-26 1977-03-28 Apparatus for controlling the operating current of electromagnetic devices

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3125528A1 (de) * 1981-06-29 1983-01-13 Werner Messmer Gmbh & Co Kg, 7760 Radolfzell Schaltungsanordnung fuer einen schaltregler fuer induktive lasten
DE3139987A1 (de) * 1981-10-08 1983-04-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuereinrichtung fuer einen elektromagnetischen verbraucher in einem kraftfahrzeug, insbesondere ein magnetventil oder ein stellmagnet
DE102017204973A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines SCR-Systems mit zwei Dosierventilen

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4237706C2 (de) * 1992-11-07 1996-09-12 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einrichtung zur Aufschlagzeitpunkt-Erkennung für den Anker eines Magnetventils
JP6640934B2 (ja) 2018-07-23 2020-02-05 三菱電機株式会社 車載電子制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2215325A1 (de) * 1971-04-01 1972-11-23 Bendix Corp Steuereinrichtung für ein elektronisch gesteuertes Brennstoff-Einspritzsystem
DE2132717A1 (de) * 1971-07-01 1973-01-18 Bosch Gmbh Robert Ansteuerschaltung fuer magnetventile hoher schaltgeschwindigkeit, insbesondere einer hydraulischen stelleinrichtung
US3786344A (en) * 1971-10-04 1974-01-15 Motorola Inc Voltage and current regulator with automatic switchover
DE2440785A1 (de) * 1973-09-05 1975-03-06 Renault Verfahren zur vorprogrammierten stromsteuerung zum zwecke der beeinflussung der ansprechzeit eines einen erregbaren solenoiden enthaltenden elektromechanischen geraetes und vorrichtung hierzu
US3896346A (en) * 1972-11-21 1975-07-22 Electronic Camshaft Corp High speed electromagnet control circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2215325A1 (de) * 1971-04-01 1972-11-23 Bendix Corp Steuereinrichtung für ein elektronisch gesteuertes Brennstoff-Einspritzsystem
DE2132717A1 (de) * 1971-07-01 1973-01-18 Bosch Gmbh Robert Ansteuerschaltung fuer magnetventile hoher schaltgeschwindigkeit, insbesondere einer hydraulischen stelleinrichtung
US3786344A (en) * 1971-10-04 1974-01-15 Motorola Inc Voltage and current regulator with automatic switchover
US3896346A (en) * 1972-11-21 1975-07-22 Electronic Camshaft Corp High speed electromagnet control circuit
DE2440785A1 (de) * 1973-09-05 1975-03-06 Renault Verfahren zur vorprogrammierten stromsteuerung zum zwecke der beeinflussung der ansprechzeit eines einen erregbaren solenoiden enthaltenden elektromechanischen geraetes und vorrichtung hierzu

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3125528A1 (de) * 1981-06-29 1983-01-13 Werner Messmer Gmbh & Co Kg, 7760 Radolfzell Schaltungsanordnung fuer einen schaltregler fuer induktive lasten
DE3139987A1 (de) * 1981-10-08 1983-04-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Steuereinrichtung fuer einen elektromagnetischen verbraucher in einem kraftfahrzeug, insbesondere ein magnetventil oder ein stellmagnet
DE102017204973A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Steuerung eines SCR-Systems mit zwei Dosierventilen
US10704443B2 (en) 2017-03-24 2020-07-07 Robert Bosch Gmbh Method for controlling an SCR system having two metering valves

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DE2706436C2 (de) 1987-10-29

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