DE2710989A1

DE2710989A1 - Einrichtung zum sicheren schalten von stellgliedern

Info

Publication number: DE2710989A1
Application number: DE19772710989
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Dr Maisch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-03-14
Filing date: 1977-03-14
Publication date: 1978-09-21
Also published as: US4244334A

Description

Dipl. Ing. Peter Otte I _7O33 Herrenberg (Kuppingen)

Patentanwalt * *♦· EifelstraBe 7

Telefon (O 70 32) 319 99

1231/ot/wi

7. Februar 1977

Firma Robert Bosch GmbH
7000 Stuttgart!

Einrichtung zum sicheren Schalten
von Stellgliedern

Zusammenfassung

Es wird eine Einrichtung zum sicheren Schalten von Stellgliedern, und zwar insbesondere von bei Vergasern verwendeten
Magnetventilen zur Schubabschaltung mit Leerlaufkraftstoffabsperrung oder Leerlaufgemischabsperrung an Kraftfahrzeugen
vorgeschlagen, die dazu dient, die Leerlaufkraftstoffzufuhr
bzw. die Leerlaufgemischzufuhr bei einer Brennkraftmaschine
dann zu unterbinden, wenn sich die Brennkraftmaschine im
Schiebebetrieb befindet. Die erfindungsgemäße Einrichtung umfaßt zu diesem Zweck eine Vorstufe mit drei energiespeichernden Elementen, die in Form von Lade- und Entladekondensatoren zusammen mit einem aktiven Halbleiterschaltelement so angeordnet und ausgebildet sind, daß aus dem verhältnismäßig kur-

809838/0068

1231/ot/wi

7.2.1977 - 2 -

zen Zündungsimpuls, den praktisch jede Zündspule bei Kraftfahrzeugen liefert, eine Information gewonnen werden kann, die eine weiter verarbeitende Schaltung so ansteuert, daß diese zwischen Schiebebetrieb und Leerlauf der ßrennkraftmaschine, in welchen beiden Iietriebszuständen die Drosselklappe geschlossen ist, unterscheidet.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bei Vergasern von Brennkraftmaschinen an Kraftfahrzeugen schon bekannt, heerlaufabschaltventile vorzusehen und so auszurüsten, daß die Kraftstoffzufuhr bei ausschaltender Zündung über die Leerlaufdüse des Vergasers unterbunden wird und so verhindert werden kann, daß die Brennkraftmaschine unter Umständen weiter läuft, was als sogenanntes Nachdieseln bezeichnet wird.

Es ist auch bekannt, die Erregerwicklung von Kraftstoffeinspritzventilen bei Einspritzanlagen für Brennkraftmaschinen mit der Schaltstrecke eines Halbleiterschaltelementer; in Reihe zu schalten, wobei dieses Halbleiterschaltelement üblicherweise von einer vorgeschalteten Treiberntufe angesteuert wird.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden (deutsche Patentanmeldung P 26 2O 181.0) zur Schubabschaltung bei Vergasern, nämlich entwederzur Leerlaufkraftstoffabsperrung oder Leerlaufgemischabsperrung, der Treiberstufe eine drehzahlempfindliche Vorstufe zuzuordnen, die bei Erreichen eines vorgegebenen unteren Drehzahlniveaus anspricht und das Magnetventil einschaltet, so daß im echten Leerlauf der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzufuhr nicht unterbrochen ist; außerdem ist ein auf die Stellung der Drosselklappe ansprechender, bevorzugt

809838/0066 _ ₃ _

1231/ot/wi

7.2.1977 -Jf-

vom Saugrohrdruck betätigter und der Treiberstufe wirkungsmäßig zugeordneter Unterdruckschalter vorgesehen, der aus dem Saugrohrdruck eine Information über die Stellung der Drosselklappe ableitet und je nach ihrer Stellung die Ansteuerung des Magnetventils frei gibt. Zu diesem Vorschlag stellt die vorliegende Erfindung einen Zusatz dar, da sie die vorgeschlagene Schaltung in vielfacher Hinsicht verbessern kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ist deshalb besonders vorteilhaft, v/eil die neue Eingangsstufe besonders störspannungsunempfindlich ist und mit nahezu allen gängigen Spulenzündungen kombiniert werden kann; es wird lediglich noch ein aktives Halbleiterschaltelement verwendet, wobei die Erkennung der Einschaltschwelle für die Magnetventilansteuerung mit hoher Präzision erfolgt.

Vorteilhaft ist außerdem, daß die Wiedereinschaltdrehzahl weitgehend unabhängig von der Vorsorgungsspannung und der Umgebungstemperatur ist.

Schließlich ist von besonderem Vorteil, daß eine ausschließlich durch rein elektronische Mittel erzielte Spannungsüberhöhung beim Einschalten des Magnetventils vorgesehen ist, so daß sich eine höhere Zuverlässigkeit bei geringerem Hauvolumen mit niedrigeren Kosten verbindet.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung

809838/0066

1231/ot/wi *·

7.2.1977 - It -

- ?■

dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine detaillierte Schaltungsausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Schubabschaltung bei Vergasern und Figur 2 in Form eines Ausschnitts eine mögliche Ausführungsform mit verbesserter Schaltschwellenbildung.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Während die Ansteuerung des Endstufentransistors T32 in Fig.1 durch die drosselklappen-stellungsabhängige Sensorschaltung im wesentlichen so erfolgen kann, wie schon in der Stammanmeldung beschrieben, also mittels eines Unterdruckschalters US 30, der mit seinen Kontakten KS3O unmittelbar im Basiskreis dos Endstufentransistors angeordnet sein kann, ist zur Erfassung der Drehzahlabhängigkeit eine lediglich aus einem Transistor T30 und zugeordneten Schaltungselementen bestehende Vorstufenschaltung vorgesehen, die an der Eingangsklemme K30 beispielsweise von den Zündimpulsen, d.h. genauer gesagt von der Spannung an der Klemme 1 der Zündspule angesteuert wird.

Im einzelnen besteht die Vorstufenschaltung aus dem Transistor T30, der mit seinem Emitter direkt mit Minusleitung oder Masse verbunden ist und im Basiskreis über einen üasisableitwiderstand R32 verfügt, dem über einen Widerstand R31 ein Ladekondensator C30 parallel geschaltet ist. Die Ansteuerung von der Klemme 1 der Zündspule erfolgt am Verbindungspunkt des Kondensators C3O mit dem Widerstand R31 über die Reihenschaltung eines Widerstandes R3O, einer Diode D30 und einer Zenerdiode DZ31. Ein weiterer Ladekondensator C31 befindet sich im Kollektorkreis des Transistors T3O und ist mit dem Kollektor über einen Widerstand R33 verbunden. Parallel zu diesem Kondensator C31 liegt eine Diode D32. Die Ladung des Kondensators C31 mit positiver Spannung erfolgt über parallel

809838/0068

1231/ot/wi

7.2.1977 - ST -

geschaltete Widerstände R34/R35, die mit positiver Versorgungsspannung, bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug also mit der Bordnetzspannung +U_ß verbunden sind. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die verwendeten Bezeichnungen der Polaritäten und der einzelnen Halbleiterschaltungselemente lediglich für das dargestellte Ausführungsbeispiel zutreffen und, wie dem Fachmann geläufig, auch jeweils die komplementären Leitungstypen von Transistoren und entsprechend unterschiedliche Spannungspolaritäten umfassen können.

Mit dem Verbindungspunkt des Kondensators C31 mit seinen Ladewiderständen R34/R3Ü ist über eine Diode D33, die hier als Spitzengleichrichter arbeitet, ein weiterer Speicherkondensator C32 verbunden, der über einen Widerstand RJ6 unmittelbar an die Basis eines weiteren Transistors T31 geschaltet ist, der als Treibertransistor für den Endstufentransistor T32 bezeichnet werden kann. Es ist ein Basisableitwiderstand R37 für den Transistor T31 vorgesehen, weiterhin ein Emitterwiderstand R38, der an Minusleitung oder Masse liegt.

Mit seinem Kollektor greift der Transistor T31 bestimmend in das Schaltverhalten des Endstufentransistors T32 ein, und zwar durch Ansteuerung des aus den Widerständen R43, R44 bestehenden Basisspannungsteilers am Schaltungspunkt P3O, von dem ausgehend die Verbindung gegen Minusleitung über die Kontakte KS3O des Unterdruckschalters 30 erfolgt.

Es versteht sLch, daß anstelle des Unterdruckschalters US3O auch ein sonstiger geeigneter Sensor verwendet werden kann, der ein von der Drosselklappenstellung der Brennkraftmaschine abhängiges Ansteuersignal dem Endstufentransistor T32 zuführen kann. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Unterdruckschalter US3O vergleichbar mit dem in Fig.1

809838/0068

— 6 —

7.2.1977 - ff -

·9·

der Stammanmeldung dargestellten Unterdruckschalter, dessen Kontakte KS2 ebenfalls in Reihe mit dem Basisspannungsteiler des Endstufentransistors T4 geschaltet sind.

Der Emitter des Endstufentransistors T32 liegt unmittelbar an Plusleitung L30; der Kollektor ist über eine für positive Spannungen in Flußrichtung gepolte Diode D39 mit der Wicklung des zu steuernden Magnetventils MV30 verbunden. Parallel zum Magnetventil liegt eine in Gegenrichtung gepolte Diode D40. Auf die weiterhin noch vorhandenen, bis jetzt nicht erwähnten Schaltungselemente wird im folgenden in Verbindung mit einer Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung eingegangen.

Die Spannung an der Klemme 1 der Zündspule eines beliebigen Kraftfahrzeugs verläuft im allgemeinen beim Auslösen der Zündung zunächst ungefähr als Sinus impuls mit einer Upannungshöhe von 200 bis 300 V (je nach Zündspule) und einer Brei to von etwa 100/us. Dieser (positive) Zündspannungsimpuls lädt don Kondensator C30 im Basiskreis des Transistors T30 über die Reihenschaltung der Elemente R3ü, Diode D30 und Zenerdiode DZ31 auf. Anschließend kann sich dann der Kondensator C30 über die Widerstände R31 und R32 sowie die ßasisemitterstrecke des Transistors T30 entladen. Man gewinnt auf diese Weise aus dem nur sehr kurzen Zündungsimpuls den zur Entladung des im Kollektorkreis des Transistors T30 angeordneten verhältnismäßig großen Ladekondensators C31 benötigten langer andauernden Entladeimpuls. Mit anderen Worten, der Kondensator C31 lädt sich über die Widerstandsstrecke R34/R35 mit einer verhältnismäßig langen Aufladedauer auf und entlädt sich dann bei leitend gesteuertem Transistor T30 über dessen Kollektoremitterstrecke, wobei der Widerstand R33 den Entladestrom des Kondensators C31 zum Schutz des Entladetransistors T30 in geeigne-

809838/0066 _ _η _

7.2.1977" - 7 -

■10·

ter Weise begrenzt.

Bei einem angenommenen Ausführungsbeispiel, nämlich einem Vierzylindermotor bei einer Drehzahl von 15OO min wird der Kondensator C31 während einer Zeitdauer von etwa 0,5 bis 1 ms entladen, d.h. innerhalb einer Zeitdauer, die verglichen mit der bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Aufladedauer des Kondensators C31 von 20 ms sehr kurz ist. Dabei ist die Entladeimpuls-Zeitkonstante für den Kondensator C30, die sich etwa zu C30 χ R31 ergibt, etwas größer bemessen, als die Entladeimpuls-Zeitkonstante für den Kondensator C31, die sich etwa zu C31 χ R33ergibt, so daß stets ein sicheres Entladen des Kondensators C31 bei jedem Zündungsimpuls gewährleistet ist. Der Widerstand R3o ist _so ausreichend groß bemessen, daß die vorliegende Schaltung für die an der Klemme 1 der Zündspule gebildete Spannung praktisch keine Belastung darstellt. Die Diode D30 verhindert, daß der Kondensator C30 sich beim Zurückgehen der Spannung an der Klemme K3O über diese entlädt. Eventuelle weitere zweite oder dritte positive Impulse an der Klemme 1 der Zündspule laden den Kondensator C3O weiter auf, die Zeitdauern dieser Aufladungen bleiben jedoch in jedem Fall vernachlässigbar kurz gegenüber allen anderen vorkommenden Impulsdauern. Die noch vorgesehene Zenerdiode DZ31 sorgt schließlich dafür, daß bei dem etwa eine Spannungshöhe von 50 V erreichenden positiven Spannungsimpuls an der Zündspule, der beim Abreißen des Zündfunkens nach ungefähr 1 ms auftritt, der Kondensator C3O nicht nochmals aufgeladen und dementsprechend der Kondensator C31 fälschlicherweise nochmals entladen würde.

Nach Abklingen des Entladeimpulses über die Kollektoremitterstrecke des Transistors T3O lädt sich der Kondensator C31 über die parallel geschalteten Widerstände R34/R35 in Rieh-

809838/0066 - a -

7.2.1977

•41-

tung Batteriespannung auf. Mit dem Widerstand R35 wird im übrigen der einzige erforderliche Schaltungsabgleich durchgeführt, wodurch sich die Toleranzen der übrigen Schaltungsbauteile ausgleichen lassen, überschreitet die Spannung am Kondensator C31 die Spannung an dem nachgeschalteten Kondensator C32, dann wird über die schon erwähnte Spitzengleichrichterdiode D33 der Kondensator C32 zusammen mit dem Kondensator C31 weiter aufgeladen. Die Spannung an diesem Kondensator C32 bleibt dann auch beim Entladen des Kondensators C31 etwa konstant, da die Ladung von C32 über die hochohmigen Widerstände R36 und R37 sowie bei entsprechend hoher Spannung am Kondensator C32 über die aufgesteuerte Basisemitterstrecke des Transistors T31 und den Widerstand R38 nur verhältnismäßig langsam abfließen kann.

Der Transistor T31 bildet zusammen mit dem Transistor T32 einen drehzahlempfindlichen Schwellwertschalter. Ist nämlich die Drehzahl der Brennkraftmaschine verhältnismäßig niedrig, d.h. liegt diese etwa auf Leerlaufdrehzahl, dann darf die Kraftstoff zufuhr bzw. die Leerlaufgemischzufuhr über das Magnetventil nicht abgeschaltet werden. Das Magnetventil MV3O ist so ausgelegt und geschaltet, daß bei Erregung seiner Wicklung die zur Aufrechterhaltung des Leerlaufzustands der Brennkraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge freigegeben wird bzw. der Brennkraftmaschine das erforderliche Leerlaufgemisch zugeführt werden kann. Ergeben sich daher die aufeinanderfolgenden Entladevorgänge des Kondensators C31 mit einer beispielsweise durch den Leerlauf der Brennkraftmaschine bestimmten geringen Häufigkeit, dann kann die sich über dem Kondensator C32 entwickelnde positive i|>annung den Transistor T31 leitend steuern mit der Folge, daß das Potential am Schaltungspunkt P3O in Richtung negative Spannung gezogen und auch der Transistor T32 aufgesteuert wird. Das Magnetventil MV3O zieht dann

809838/0066

1231/ot/wi 7.2.1977

an und gibt die erforderliche Leerlauf-Kraftstoffmenge oder -Gemischmenge frei. Ersichtlich das gleiche Schaltverhalten bezüglich des Endstufentransistors T32 ergibt sich, wenn der drosselklappenstcllungsabhängige Sensor US3O feststellt, daß die Drosselklappe nicht völlig geschlossen ist, d.h. daß sich die Brennkraftmaschine nicht im Schubbetrieb befindet. In diesem Fall schließen die Kontakte KS3O,und der Transistor T32 wird ebenfalls leitend gesteuert.

Die restliche Beschaltung dient überwiegend dazu, die Wiedereinschaltdrehzahlschwelle von Änderungen der Versorgungsspannung und der Umgebungstemperatur unabhängig zu machen; es sind drei in Reihe geschaltete Dioden Π34, D35 und D36 vorgesehen, die von positiver Versorgungsspannung ausgehend über einen Widerstand R39 mit dem Emitter des Transistors T31 verbunden sind; vom Verbindungspunkt der letzten Diode D36 mit dem Widerstand R39 führen in Reihe geschaltete Widerstände R4O, R41 und R42 zum Basisanschluß des Transistors T31, wobei der Basis und Kollektor verbindende Kondensator C33 der Störimpulsunterdrückung dient. Parallel zu den Widerständen R41 und R42 ist eine Diode D37 geschaltet, die, wie ersichtlich, normalerweise in Sperrichtung gepolt ist. Zusammen mit den Widerständen R4O und R41 sorgt die Diode dafür, daß bei versehentlicher Masseberührung des Anschlusses M für das Magnetventil MV3O, beispielsweise während des Einbaus im Fahrzeug oder bei der überprüfung der Anlage, der die Endstufe bildende Transistor T32 nicht zerstört wird. Bei Massekurzschluß des Anschlusses M wird nämlich die Diode D37 über die Verbindungsleitung L3 leitend und sperrt den Transistor T31 und damit auch den nachgeschalteten Transistor T32. Auch die Diode D39 schützt den Transistor T32, und zwar gegen eine versehentliche Verpolung der Batteriespannungsanschlüsse· Dem gleichen Vorpolschutz dient die Diode D32, die in diesem Fall den Transistor

809838/0066

- 10 -

7.2.iy77

T30 und die Kondensatoren C31 und C32 schützt. Neben ihrer Funktion zur Spannungs- und Temperaturgangkompensation dient die Diode D34 schließlich noch als Schutzdiode für die Zenerdiode DZ38 ebenfalls im Falle einer AnschlußverpoLung und einer Aufladung eines weiteren Kondensator^ Ci 4 über einen Transistor T33, die ergänzend aln vorteilhafte Ausgestaltung noch vorgesehen sein können. Hierauf wird im folgenden eingegangen .

In der Stammanmeldung ist schon darauf hingewiesen worden, daß es gegebenenfalls erforderlich sein kann, das Magnetventil MV30 mit erhöhter Spannung anzusteuern. Der in Fi*j. 1 noch gestrichelt dargestellte elektronische Schaltungsteil ist so ausgebildet, daß die Einschaltcpannung für das Magnetventil über die Batteriespannung hinaus angehoben v/erden kann, ohne daß es zusätzlicher Relais bedarf, r.s ist ein weiterer Transistor T33 vorgesehen, dessen Kollektor mit dem Anschluß M des Magnetventils verbunden ist und dosson Kmittor über einen Widerstand R46 mit der die positive Versorgungsspannung führenden Leitung L30 verbunden ist. Der ilmitter ist weiterhin noch über einen Kondensator C34 mit dem Kollektor des Endstufen tr ans is tors T32 verbunden. Die Ansteuerung des Transistors T33 erfolgt über eine für negative Spannungen in Flußrichtung gepolte Diode D41 und einen Widerstand R45 vom Schaltungspunkt P30, d.h. vom Kollektoranschluß des Transistors T31 aus.

Solange das Magnetventil MV30 abgeschaltet ist, kann sich der Kondensator C34 über den Widerstand R46, die Diode D3'j und die Wicklung des Magnetventils MV30 auf Batteriespannung aufladen. Bei Unterschreiten der Motorschwelldrehzahl, also dann, wenn sich die tatsächliche Drehzahl der Leerlaufdrehzahl nähert oder dieser entspricht, werden, wie weiter vorn schon besprochen, die Transistoren T31 und T32 leitend und damit

809838/0066

- 11 -

7.2.1977 - Vf -

auch der zusätzliche Transistor T33, da er vom Kollektor des Transistors T31 mit im wesentlichen Massepotential angesteuert werden kann. Der Kollektor des Transistors T3 2 zieht nunmehr den einen, mit ihm verbundenen Anschluß des Kondensators C34 von früher Massepotential auf annähernd Batteriespannung, so daß der andere Anschluß des Kondensators C3 4 auf die doppelte Batteriespannung springt. Da der Transistor T33 leitend ist, liegt sein Kollektor und damit auch der Anschluß M des Magnetventils kurzzeitig auf fast der doppelten Batteriespannung. nie Diode D39 geht während der Entladung des Kondensators C34 über den Transistor T33 und die Wicklung des Magnetventils in ihren Sperrzustand. Ober dem Widerstand R42 ergibt sich noch eine Mitkopplung (es gelangt positive Spannung auf die Basis des Transistors T31, wodurch der dynamische Vorgang noch verstärkt wird). Diese Mitkopplung ist selbstverständlich auch für dir» Crundschaltung ohne Spannungsüberhöhung wichtig.

Die Diode D41 sorgt beim Abschatten des Magnetventils MV30 dafür, daß der Transistor T33 sofort sperrt und nicht infolge einer kurzzeitigen Umpolung der Emitterbasisstrecke mit Spannungsdurchbruch möglicherweise überansprucht wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Spannungsüberhöhungsschaltung ergibt sich, wenn die Kathode der Diode D41, wie durch die strichpunktierte Verbindungsleitung L32 gezeigt, direkt mit Plusleitung L3o verbunden wird. Im Normalfall, also bei sperrendem Transistor T32, ist auch T33 gesperrt und der Kondensator C34 erhält Gelegenheit, sich, wie beschrieben, auf praktisch Batteriespannung +Π mit der in der Zeichnung angegebenen Polarität aufzuladen. Wird T32 dann leitend geschaltet, springt das Potential am Emitter von T33, bezogen auf dessen Basispotential, auf doppelte Batteriespannung, der Transistor T33 wird leitend und die gewünschte Spannungsüber-

809838/0066

1231/ot/wi j

7.2.1977

-AS-

hfthung ist realisiert. Vorteilhaft ist hierbei, daß während der Spannungsüberhöhungsphase der Transistor T31 nicht durch den Basisstrom von T33 belastet wird; die übrigen Bauelemente (vor allem R44) können deshalb gleich ausgelegt werden wie bei der Schaltung ohne Spannungsüberhöhung, nie Funktion von T33 wird praktisch nicht beeinflußt, da dieser Transistor sowieso nur so lange leitet, bis C34 entladen und damit die Spannung am Emitter von T33 etwa auf dem Versorgungsspannungspotential angekommen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung läßt sich der Darstellung der Fig. 2 entnehmen. Bei der Darstellung der Fig. 1 wurde der Spannungsschwollwert, ab welchem der Transistor T31 von der Spannung über dem Kondensator C32 leitend gesteuert werden konnte, mit Hilfe des entsprechend leistungsstark auszulegenden Spannungsteilers aus den Widerständen R39 und R38 eingestellt, über die Diodenstrecke D34, D35 und D36. Dieser Spannungsschwollwert für den Transistor T31 läßt sich auch mit Hilfe eines Transistors T34 einstellen, der nach Art eines Differenzverstärkers mit dem Transistor T31 zusammengeschaltet ist. Der Emitter des Transistors T34 ist mit dem Emitter des Transistors T31 verbanden, sein Kollektor liegt an positiver Versorgungsspannung, und der mit der Basis des Transistors T34 verbundene Referenzspannungsteiler aus den Widerständen R5O und R51 ist an den Verbindungspunkt der weiterhin vorhandenen Diode D3 4 mit der Zenerdiode DZ38 angeschlossen. Es tönnen dann die Dioden D3 5 und D36 entfallen; der dadurch frei gewordene Anschluß

des Widerstandes R4O wird ebenfalls mit der Kathode der Diode D34 verbunden. Mit Hilfe des Transistors T34 läßt sich der Temperatur- und Spannungsgang präzise einstellen, so daß diese Schaltungsvariante praktisch unabhängig vorÄnderungen der Versorgungsspannung und der Umgebungstemperatur arbeitet.

809838/0066

1231/ot/wi
7.2.1977

■Ab-

Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung, daß die die Drehzahl der Brennkraftmaschine auswertende Vorstufe lediglich einen einzigen Transistor benötigt und für sämtliche gängigen Spulenzündungen verwendet werden kann; die Vorstufe ist sehr störspannungssicher und vermeidet insbesondere den bei einer monostabilen Kippstufe benötigten, querliegenden Kondensator.

Die Wiedereinschaltdrehzahl ist weitgehend unabhängig von der Versorgungsspannung und der Umgebungstemperatur, die Spannungserhöhung beim Einschalten des Magnetventils wird durch rein elektronische Mittel erzielt.

809838/0066

e e r s e ι t e

Claims

7.2.1977

Patentansprüche

M J Einrichtung zum sicheren Schalten von Stellgliedern, insbesondere von elektromagnetischen Einspritzventilen oder Magnetventilen zur Schubabschaltung bei Vergasern mit Leerlaufkraftstoffabsperrung oder Leerlaufgemischabsperrung an Kraftfahrzeugen, wobei die Erregerwicklung des Magnetventils in Reihe mit der Schaltstrecke eines Halbleiterschaltelements angeordnet ist, dem von einer drehzahlempfindlichen Vorstufe bei Erreichen eines vorgegebenen unteren Drehzahlniveaus und von einer drosselklappensteilungsabhängigen Sensorschaltung ein Steuersignal zugeführt ist, nach Patentanmeldung P 26 20 181.0 (Patent ...), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstufe ein Halbleiterschaltelement (Transistor T30) umfaßt, in dessen Basiskreis ein von jedem Zündungsimpuls geladener erster Kondensator (C30) angeordnet ist, mit einem zweiten, von dem Halbleiterschaltelement (T30) zyklisch mit jedem zugeführten Zündungsimpuls entladenen Kondensator (C31), dem ein dritter, nur allmählich entladbarer Kondensator (C32) über ein Ventil (D33) parallel geschaltet ist und daß der letzte Kondensator (C32) mit dem Basiskreis des dem Endstufentransistor (T32) vorgeschalteten Treibertransistors (T31) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem verhältnismäßig sehr kurzen Zündungsimpuls über mindestens eine Diode (D30, DZ31) aufgeladene erste Kondensator (C30) sich unter Leitendschaltung des nachgeschalteten Transistors (T30) über diesen zur Bildung eines länger andauernden Entladeimpulses für den zweiten Kondensator (C31) entlädt und daß der zweite Kondensator (C31) von einem einstellbaren Widerstand (R34, R3L>)

809838/0066 - ι -

^O*'GINAL INSPECTED

7.2.1977 - 2 -

mit einer Aufladezeitkonstante aufladbar ist, die wesentlich größer ist als die von dem ersten Kondensator (C3O) bestimmte Entladezeitkonstante, derart, daß erst ab Erreichen einer unteren Drehzahlschwelle die Spannung am vom zweiten Kondensator (C31) über Spitzengleichrichtung aufgeladenen Kondensator (C32) so weit positiv ist, daß der nachgeschaltete Treibertransistor (T31) leitend steuerbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibertransistor (T31) als Schwellwertschalter ausgebildet ist mit einem seinen Emitter auf vorgegebenes Potential einstellenden Spannungsteiler (R39, R38).

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Treibertransistors (T31) mit dem Basisspannungsteiler (R43, R44) des nachgeschalteten Endstufentransistors (T32) verbunden ist und daß dieser Basisspannungsteiler zur Erfassung der Drosselklappenstellung zusätzlich noch von den Kontakten (KS3O) eines Unterdruckschalters (US3O) im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine angesteuert ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannungsüberhöhung beim Einschalten des Magnetventils (MV3O) ein weiterer, vom Kollektor des Treibertransistors (T31) angesteuerter Schalttransistor (T33) vorgesehen ist, der einen im wesentlichen auf Batteriespannung aufgeladenen Kondensator (C34) mit der Erregerwicklung des Magnetventils (MV3O) in Reihe schaltet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C34) zur Spannungserhöhung einerseits über

809838/0066

7.2.1977 - 3 -

einen Widerstand (R46) mit positiver Versorgungsspannung

(+U_) und andererseits über eine Diode (D39) und über die B

Erregerwicklung des nicht angezogenen Magnetventils (MV3O) mit dem anderen Pol der Versorgungsspannung verbunden ist sowie gleichzeitig mit dem Kollektor des Endstufentransistors (T32), derart, daß bei leitendem Endstufentransistor (T32) und Zusatztransistor (T33) die Wicklung des Magnetventils (MV3O) mit den Kollektoremittorstrecken beider Transistoren und dem auf Batteriespannung aufgeladenen Kondensator (C34) in Reihe liegt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mitkopplung der bei Ansprechen dos Ventils mit positiver Spannung verbundene Anschluß des Magnetventils (M) über einen Widerstand (R42) auf die Basis des Treibertransistors (T31) zurückgekoppelt ist.

3. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung von möglichen Zündimpulsen geringerer Spannung, wie sie beim Abreißen des Zündfunkens entstehen, dem ersten Kondensator (C3O) eine Zenerdiode (DZ31) vorgeschaltet ist.

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwellwertvorgabe der Emitter des Treibertransistors (T31) mit dem Emitter eines weiteren Transistors (T34) verbunden ist, dessen Basiskreis über einen Spannungsteiler (R5O, R51) die Referenzspannung zugeführt ist (Fig. 2).

10. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Zusatztransistors (T33) über eine Diode (D41) mit dem positiven Pol (L3o) der Versorgungsspannung verbunden ist.

809838/0066