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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Kraftstoffzumessung
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bekannt, bei intermittierender Einspritzung
die Warmlaufanreicherung multipLikativ auszuführen Diese Art der Anreicherung bringt
jedoch insbesondere bei hoher Last und hoher Drehzahl hinsichtlich der Abgas emissionswerte
keine zufriedenstellenden Ergebnisse mehr, da in diesen Bereichen das erzeugte Gemisch
zu fett ist und somit zuviel Kraftstoff eingespritzt wird.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem kennzeichnenden
Rerkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, die Kraftstoffzumessung
der optimalen anzupassen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung
möglich. Besonders vorteilhaft ist> das Zeitglied außer von der Temperatur auch
noch drehzahl- und/oder lastabhängig zu steuern. Dies deshalb, um zu Jedem beliebigen
Zeitpunkt die momentan erforderliche Kraftstoffmenge den Brennräumen der Brennkraftmaschine
zur Verfügung stellen zu können.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen Figur t ein Übersichtsblockschaltbild einer Kraftstoffeinspritzanlage,
Figur 2 einen die Erfindung betreffenden Ausschnitt der Einrichtung zur Kraftstoffzumessung,
Figur 3 zur Schaltungsanordnung von figur 2 gehörende Impulsdiagramme,
Figur
4 ein gegenüber der Schaltungsanordnung von Figur 2 geändertes Ausführungsbeispiel
und Figur 5 eine temperaturabhängige Stromquelle, wie sie in den Schaltungsanordnungen
nach Figur 2 und 4 zum Einsatz kommen kann.
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Beschreibung der Erfindung In Figur 1 ist ein grobes übersichtsblockschaltbild
einer Kraftstoffeinspritzanlage bei einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung dargestellt.
Mit 10 bis 12 sind Geber für die Betriebskenngrößen Luftdurchsatz im Ansaugrohr,
Drehzahl und Temperatur dargestellt. Eine Impulserzeugerstufe 13 bildet aus den
Betriebskenngrößen Luftdurchsatz und Drehzahl Einspritzimpulse, die gegebenenfalls
in einer weiteren, nicht dargestellten Stufe korrigierbar sind und an einem Eingang
14 einer Anreicherungsstufe 15 als ti-Impulse auftreten. Ein zweiter Eingang 16
dieser Anreicherungsstufe 15 ist, gegebenenfalls über eine Impulsformerstufe, mit
dem Drehzahlgeber 11 gekoppelt. Schließlich liegt an einem Eingang 17 ein Temperatursignal
vom Temperaturgeber 12 an. Am Ausgang 18 dieser Anreicherungsstufe 15 treten die
eigentlichen Einspritzsignale der Länge ti auf und sie werden gegebenenfalls über
eiXe nicht dargestellte Treiberstufe Einspritzventilen 19 zugeführt.
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Die mit 15 bezeichnete Anreicherungsstufe verlängert die Einspritzimpulse
ti um eine additive und wenigstens temperaturabhängige Größe zum Ausgleich von Kraftstoffverlusten
für das Kraftstoff-Luft-Gemisch aufgrund von Wandbenetzung bei kalter Brennkraftmaschine.
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Ein erstes Beispiel einer Anreicherungsstufe 15 zeigt Figur 2.
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Wesentlichster Bestandteil dieser in Figur 2 dargestellten Schaltungsanordnung
zur Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches
im Luftansaugrohr
ist ein Zeitglied mit einem Kondensator 20 und einem nachfolgenden Schwellwertschalter.
Im einzelnen ergibt sich folgender Aufbau. Vom Eingang 14 führt eine erste Diode
21 zu den Widerständen 48, 49 zwischen der Pluslietung 30 und Maase und zu einem
Plus eingang eines Schwellwertschalters 22, dessen Ausgang mit der Basis eines Transistors
23 gekoppelt ist, dessen Emitter wiederum direkt mit dem Ausgang 18 der Anreicherungsstufe
15 in Verbindung steht. Ferner führt vom Eingang 14 eine weitere Diode 24 über einen
Widerstand 25 zur Basis eines Transistors 26. Die Basis dieses Transistors 66 steht
zusätzlich über einen Widerstand 27 mit Masse in Verbindung. Während sein Emitter
direkt an Masse liegt, liegt sein Kollektor über eine Reihenschaltung zweier Widerstände
28 und 29 an einer Plus leitung 30.
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Der zweite Eingang 16 der Anreicherungsstufe 15 ist zur Basis eines
Transistors 31 geführt, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor über
einen Widerstand 32 mit der Plusleitung 30 in Verbindung steht. Eine Leitung 33
führt vom Kollektor des Transistors 31 über einen Widerstand 34 und eine Diode 35
zur Basis eines weiteren Transistors 36. Der Verbindungspunkt von Widerstand 34
und Diode 35 steht noch über eine Diode 37 mit dem Kollektor des Transistors 26
in Verbindung. Basisseitig ist der Transistor 36 über einen Widerstand 38 an Masse
angeschlossen, sein Emitter liegt direkt an Masse und sein Kollektor steht über
einen Widerstand 39 mit der Plusleitung 30 in Verbindung.
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Vom Kollektor des Transistors 36 führt zusätzlich eine Diode 40 zu
einem Verbindungspunkt 41 von einer Stromquelle 42 und dem Kondensator 20. Die Stromquelle
42 ist mit ihrem Steuereingang am Eingang 17 der Anreicherungsstufe 15 angeschlossen
und liegt ferner über einen Schalter 43 an der Plus leitung 30. Dieser Schalter
43 wird vom Kollektorsignal des Transistors 26 über eine Diode 44 gesteuert. Das
der Diode 40 entgegengesetzte Ende des Kondensators 20 ist über eine Diode 45 mit
der Masseleitung gekoppelt, über einen Widerstand 47
mit dem Minus
eingang des Schwellwertschalters 22 in Verbindung, die wiederum über einen Widerstand
46 mit der Plusleitung 30 gekoppelt ist. Neben die Stromquelle 42 sind die Symbole
für die Temperatur, die Drehzahl und den Luftdurchsatz im Ansaugrohr gezeichnet.
Sie sollen verdeutlichen, daß die Beeinflussung der Stromquelle 42 ganz allgemein
erfolgen kann, d.h nicht nur temperaturabhängig. Erklärt wird die Wirkungsweise
der Schaltungsanordnung von Figur 2 zweckmäßigerweise anhand der Impulsdiagramme
nach Figur 3.
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In Figur 3a ist das Drehzahlsignal vom Drehzahlgeber 11 aufgetragen
mit jeweils einer Flanke zu den Zündzeitpunkten.
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Figur 3b zeigt die Einspritzimpulse tifam Eingang 14 der Anreicherungsstufe
15. Am Kollektor des Transistors 26 treten Impulse nach Figur 3c auf. Entsprechend
zeigt Figur 3d das Signal am Kollektor des Transistors 31. Das Basissignal des Transistors
36 ist in Figur 3e dargestellt und es wird die UND-Verknüpfung der beiden Signale
an den Kollektoren der Transistoren 26 und 31 deutlich. Kollektorsteitig des Transistors
36 tritt das Signal nach Figur 3f auf. Figur 3g zeigt das Schaltsignal für den Schalter
43, das mit dem Kollektorsignal des Transistors 26 identisch ist.
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Bei dem angegebenen Signalverhalten des Schalters 43 und des Transistors
36 ergibt sich eine Kondensatorspannung entsprechend Figur 3h und eine Spannung
über der Diode 45, d.h.
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vom Minus-Eingang des Differenzverstärkers 22 gegen Masse entsprechend
dem Diagramm nach Figur 3i. Infolge seiner Eingangssignale am Schwellwertschalter
22 gibt dieser dann ein Ausgangssignal nach Figur 3j ab, das sich aus dem Signal
am Eingang 14 sowie aus einem Signal abhängig von der Zeitdauer des Ladevorgangs
des Kondensators 20 zusammensetzt.
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Als Eingriffsmöglichkeit in das Zeitverhalten der Anreicherungsstufe
15 bietet sich sowohl das Ausmaß des Tiefstwertes
der Spannung am
Minuseingang des Schwellwertverstärkers 22 an, als auch die Art des Auflade- bzw.
Ausgleichvorganges.
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So kann z.B. die Steigung der aus Figur 3i ersichtlichen Rampe unterschiedlich
sein.
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4 4 4 zeigt ein weiteres Beispiel einer Anreicherungsstufe 15. Vorteilhaft
ist bei dieser Schaltungsanordnung, daß sie nur einen Eingang 14 für die Einspritzimpulse
ti aufweisen muß und nicht auch einen gesonderten Drehzahleingang wie in der Schaltungsanordnung
nach Figur 2. Im einzelnen ergibt sich folgende Schaltung. Vom Eingang 14 führt
eine Diode 50 zum Plus-Eingang eines Schwellwertverstärkers 51, zum Verbindungspllnkt
X) der mitgekoppelt ist und dessen Ausgang mit der Basis eines Transistors 52 in
Verbindung steht. Kollektorseitig ist der Transistor 52 an der Plus leitung 30 angekoppelt
und der Emitter steht mit dem Ausgang 18 in Verbindung.
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Des weiteren führt vom Eingang i4 eine Reihenschaltung von Widerstand
53 und Diode 54 zur Basis eines Transistors 55, wobei die Basis noch über einen
\Siderstand 56 und der Emitter direkt mit der Masseleitung 57 gekoppelt ist. Der
Kollektor dieses Transistors 55 ist über einen Widerstand 58 mit der Plus leitung
30 gekoppelt und steht unmittelbar mit der Basis eines nachfolgenden Transistors
59 in Verbindung. Dessen Emitter wiederum ist unmittelbar an der Minus leitung 57
angeschlossen und sein Kollektor erhält die Versorgungsspannung über einen Widerstand
60 und eine Diode 61. Der Verbindungspunkt von Widerstand 60 und Diode 61 ist gleichzeitig
Anschlußpunkt eines Kondensators 62, der mit seinem anderen Anschluß mit einem Verbindungspunkt
63 verbunden ist. Zwischen diesem Verbindungspunkt 63 und der Plusleitung 30 liegt
eine insbesondere temperaturabhängige Stromquelle 64 und zwischen Verbindungspunkt
63 und Minus leitung 57 eine Diode 65. Eine Leitung 66 führt von diesem Verbindungspunkt
63 zu einem parallel zur Stromquelle 64 liegenden Spannungsteiler aus den Widerständen
67 und 68, dessen Mittelabgriff am Minuseingang des Schwellwertverstärkers 51 angeschlossen
ist. X)zweier Widerstände 69 und Td zwischen der Plusleitung und
Das
Impulsverhalten dieser in Figur 4 gezeigten Schaltungsanordnung entspricht im wesentlichen
demjenigen der Figur 2, das in Figur 3 wiedergegeben ist. Auch hier wird der Eingangsimpuls
der Dauer tiSdirekt auf den Ausgang 18 durchgeschaltet, und seine Abfallflanke bewirkt
einen Spannungsabfall am Verbindungspunkt 63 und damit am Minus eingang des Schwellwertschalters
51. Dies bedeutet eine additive Verlängerung des Ausgangssignals am Punkt 18. Das
Ausmaß der additiven Verlängerung wird bestimmt durch die Schnelligkeit der Kondensatoraufladung.
Dies bedeutet eine Steuerung des additiven Zusatzes zum Einspritzimpuls ti über
die steuerbare Stromquelle 64.
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Vor allem die Temperatur, jedoch auch weitere Betriebskenngrößen wie
die Drehzahl und die Last sowie die Luftmenge, können den Stromfluß bestimmen.
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Figur 5 zeigt ein Beispiel einer temperaturabhängig gesteuerten Stromquelle,
wie sie in Figur 2 oder 4 verwendet werden kann. Die eigentliche Stromsteuerung
übernimmt ein Transistor 70, dessen Basis mit dem Ausgang eines Verstärkers 71 gekoppelt
ist. Ein temperaturabhängiger Widerstand 72 als einer von zwei Spannungsteilerwiderständen
72 und 73 zwischen der Plusleitung 30 und Masse steht über einen weiteren Widerstand
74 mit dem Plus eingang des Verstärkers 71 in Verbindung, wobei von diesem Pluseingang
ein zusätzlicher Widerstand 75 an Masse liegt.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Temperaturabhängigkeit des
Stromes durch den Transistor 70 nicht linear zu gestalten, sondern mit einem gewissen
Kurvenverlauf zu versehen. Zur Realisierung dieses Kurvenverlaufs dienen zwei Spannungsteileranordnungen
zwischen dem Emitter des Transistors 70 und Plusleitung 30. Eine erste Spannungsteileranordnung
besteht aus zwei Widerständen 76 und 77 zwischen der Plusleitung 30 und Masse; voR
,deren Verbindungspunkt
aus ein weiterer Widerstand 78 zum Emitter
des Transistors 70 geführt ist. Die andere Spannungsteileranordnung besteht aus
einer WiderstandsDiodenkombination. Dort führt von der Verb indungsstelle zweier
einen Spannungsteiler bildenden Widerstände 79 und 80 eine Diode 81 zu einem Verbindungspunkt
82 von einer weiteren Diode 83 und einem Widerstand 84, wobei dieser Widerstand
84 mit dem anderen Ende an der Plusleitung 30 angeschlossen ist und die Diode 83
über einen weiteren Widerstand 85 mit dem Emitter des Transistors 70 in Verbindung
steht.
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Je nach Stromfluß durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors
70 und damit zum Ausgang 86 der temperaturgesteuerten Stromquelle sind die einzelnen
Spannungsteileranordnungen oder Teile davon wirksam. Dadurch läßt sich der gewünschte
nichtlineare Zusammenhang zwischen Temperatur und Ausgangsstrom realisieren.
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Wesentlich bei der vorgeschlagenen Einrichtung zur Kraftstoffzumessung
ist, daß den in einer Impulserzeugerstufe erzeugten Einspritzimpulsen der Dauer
ti eine wenigstens temperaturabhängige additive Komponente hinzugefügt wird.
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Dies deshalb, weil sich der Verlust an Kraftstoff aus dem Kraftstoff-Luft-Gemisch
am optimalsten über eine additive Erhöhung des erzeugten Zumeßsignals ausgleichen
läßt.