DE3046073A1

DE3046073A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer impulsgesteuerte elektronische brennstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere an brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3046073A1
Application number: DE19803046073
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl-.Ing DDR 4501 Meinsdorf Kunert; Klaus Dipl.-Phys. DDR 4500 Dessau Pasieka; Rolf Dr.-Ing. DDR 3010 Magdeburg Sobadky
Original assignee: SCHWERMASCH LIEBKNECHT VEB K
Current assignee: SCHWERMASCH LIEBKNECHT VEB K
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1980-12-06
Publication date: 1981-09-24
Also published as: DD159511A3; SU1225905A1

Description

Titel der Erfindung

Sicherheitsvorrichtung für impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere an Brennkraftmas chinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere an Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff über elektromagnetisch betätigte Ventile zugeführt und in seiner Menge durch Variation der Impulsbreite bestimmt wird, zum Einsatz gelangt. Außerdem sind Anwendungsgebiete überall dort denkbar, wo an Vorrichtungen mittels elektronischer Impulse Schalt- und Regelvorgänge ausgelöst werden, welche auf Grund plötzlich und unkontrollierbar auftretender Impulse so gestört werden, daß eine selbsttätige Außerbetriebnahme der zu überwachenden Anlage notwendig ist, um Folgeschäden an der Anlage selbst und an der Schaltelektronik zu vermeiden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Vorbekannt ist eine Vorrichtung zur Verhinderung von Übereinspritzmengen nach DT-AS 1950764. Hierbei erfolgt eine Abschaltung vor dem Treiberkreis der Leistungsstufe, sobald eine bestimmte maximale Impulszeit überschritten wird. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß bei Störungen im Treiberkreis oder der Leistungsstufe, welche zu Dauerstrom im Erregerstromkreis der Einspritzventile führen, mit dieser Vorrichtung das Einbringen von Übereinspritzmengen nicht verhindert wird. Außerdem ist diese Schaltung nicht

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für Thyristor-Leistungsstufen geeignet.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Außerbetriebsetzen von elektromagnetischen Einspritzdüsen nach WP 131 193 vorbekannt, bei der parallel zum Laststromkreis ein Thyristor geschaltet ist, der beim Auftreten von unzulässig großen Impulszeiten gezündet wird und den Laststromkreis bis auf einen sehr kleinen Strom entlastet, bei dem die Einspritzventile nicht mehr offen gehalten v/erden können. Nachteilig wirkt sich dabei aus, daß die Leistungsstufe beim Ansprechen dieses Thyristors im Dauerbetrieb arbeitet - entgegen dem ursprünglichen Impulsbetrieb - und daß sie dabei mit einem höheren Strom belastet wird. Dadurch ist es möglich, daß die Leistungsstufe infolge thermischer Überlastung zerstört wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, an impulsgesteuerten elektronischen Brennstoffeinspritzvorrichtungen das Auftreten von Dauerstrom als folge von fehlerhaften Impulssteuerungen, von Kontaktunsicherheit oder Bauelementeausfall im Störungsfall durch selbsttätige Unterbrechung des Laststromkreises zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abschalten des über die Einspritzventile führenden LastStromkreises zu schaffen, die sowohl bei Transistor- als auch Thyristorleistungsstufen anwendbar ist und dann wirksam wird, wenn die dem jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine entsprechende Impulsbreite um einen bestimmten Betrag überschritten wird.

Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsvorrichtung zum Abschalten des über die Einspritzventile führenden Laststromes dadurch erreicht, daß in diesem Stromkreis ein Sicherheitsschalter angeordnet ist, der den Stromkreis

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öffnet, sobald die im normalen Betrieb der Einspritzanlage entsprechend dem jeweiligen Lastzustand - vorhandene Impulsbreite um einen bestimmten Betrag überschritten wird.

Die Beifctätigung des Sicherheitsschalters erfolgt über eine entsprechende Steuerschaltung. Hierzu ist ein Meßumformer angeordnet, über dessen Eingang die Signaldauer der Einspritzimpulse der Leistungsstufe erfaßt wird. Ein Bezugssignalgeber, dessen Eingang entweder mit dem Ausgang des Meßumformers oder dem Steuerteil bzw. - in einer anderen Variante - dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Meßumformers und dessen zweiter Eingang mit dem Steuerteil in Verbindung steht, liefert am Ausgang ein Bezugssignal, welches um einen bestimmten Betrag größer ist, als das im Normalbetrieb von dem Steuerteil der Einspritzanlage gelieferte Signal. Ein Vergleicher erfaßt an getrennten Eingängen die Ausgangssignale des Meßumformers und des Bezugssignalgebers und liefert am Ausgang nur dann ein Signal, wenn im Störungsfall das Ausgangssignal des Meßumformers größer ist als das Ausgangssignal des Bezugssignalgebers. Über einen Leistungstreiber wird dann der Sicherheitsschalter betätigt und der LastStromkreis unterbrochen.

Der vorgenannte Meßumformer kann als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Impulsformer, als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Integrator, als Meßwiderstand mit nachgeschaltetem Impulsformer oder als Meßwiderstand mit nachgeschaltetem Integrator ausgebildet sein. Der Bezugssignalgeber kann ausgebildet sein als lastabhängig spannungsgesteuerter monostabiler Multivibrator, als monostabiler Multivibrator mit fester Kippzeit, als lastabhängig steuerbare Spannungsquelle, als Spannungsquelle mit fester Ausgangsspannung, als lastabhängig voreinstellbarer Zähler, der über eine mit dem Meßumformer in Verbindung stehende !Torschaltung an einen Taktgenerator angeschlossen ist oder als ein auf einen vorgegebenen Wert eingestellter Zähler·

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Die vorgeschriebene erfindungsgemäße Ausführung einer Sicherheitsvorrichtung sorgt dafür, daß der LastStromkreis unterbrochen wird, sobald durch einen Defekt an der Leistungsstufe oder durch Fehler im Steuerteil Dauerstrom auftritt. Dadurch werden der Motor vor Übereinspritzmengen und die Leistungsstufe vor Überlastung geschützt.

Ausführungsbeispiel

Der schematische Aufbau der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung soll anhand der Figur 1 und Figur 2 dargestellt werden. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Sicherheitsvorrichtung

Fig. 2 eine Darstellung der Signalausgänge der einzelnen Baugruppen (1; 2; 3; 4; 5) der Sicherheitsvorrichtung

a) bei normalem Betrieb,

b) im Störungsfall.

Die Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Meßumformer 1, dessen Eingang mit einem Leistungsschalter 7, einer Einspritzelektronik 8 und dessen Ausgang sowohl direkt als auch über einen Bezugssignalgeber 2 mit einem Vergleicher 3 in Verbindung steht, welchem seinerseits ein Leistungsverstärker 4 und ein Sicherheitsschalter 5 nachgeschaltet sind. Der Sicherheitsschalter 5 steht über den Leistungsschalter 7 mit einer Spannungsquelle 9 und mindestens einem Magnetventil 10 in Verbindung. Ein zweiter Eingang des Bezugssignalgebers 2 ist mit einem Steuerteil 6 der Einspritzelektronik 8 verbunden.

Der Meßumformer 1 ist als Stromtransformator oder Meßwiderstand jeweils mit nachgeschaltetem Impulsformer oder Integrator ausgebildet. Der Bezugssignalgeber 2 kann ausgebildet sein als lastabhängig steuerbare Spannungsquelle oder als lastabhängig voreinstellbarer Zähler, der über eine mit

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dem Meßumformer 1 in Verbindung stehende Torschaltung an einen nicht näher dargestellten Taktgenerator angeschlossen ist.

Für einfache Anwendungsfälle ist es ausreichend, wenn ein monostaMler Multivibrator mit fester Kippzeit oder eine Spannungsquelle mit fester Ausgangsspannung oder ein auf einen vorgegebenen Wert eingestellter Zähler zum Einsatz kommt. In diesem Falle entfällt die Verbindung des Bezugssignalgebers 2 mit dem Steuerteil 6 der Einspritzelektronik 8.

Wirkungsweise

Die Funktion der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist folgende: Im Meßumformer 1 wird mit dem Einschalten des zu überwachenden Stromes ein Signal erzeugt, dessen Größe der Stromflußdauer entspricht. Mit dem Einschalten des Stromes wird gleichzeitig mittels des BezugsSignalgebers ein Signal definierter Größe erzeugt, welches als Eeferenzsignal dient und um einen kleinen Betrag größer ist als die für den jeweiligen Lastzustand vom Steuerteil 6 vorgegebene notwendige Signalgröße. Bei fehlerhaftem Signal des Steuerteils 6 liefert der Bezugssignalgeber automatisch das dem Vollastbetrieb entsprechende Referenzsignal. Ist das Ausgangssignal des Meßumformers 1 größer als das Ausgangssignal des Bezugssignalgebers 2, so erstellt der Vergleicher ein Ausgangssignal, welches den zu überwachenden Strom mittels des Leistungsverstärkers 4 und des Sicherheitsschalters unt erbri cht.

In Fig. 2 sind hierzu die Signalausgänge der einzelnen Baugruppen 1, 2, 3, 4 und 5 am Beispiel einer Ausführung des Meßumformers als Stromtransformator mit Impulsformer oder Integrator und des Bezugssignalgebers 2 als monostabiler Multivibrator für die zwei möglichen Betriebszustände dargestellt.

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gestellt.

Der Meßumformer 1 liefert ein dem Stromimpulsverlauf zur Betätigung des Magnetventils 10 proportionales Signal. Im normalen Betriebszustand des Motors liefert der Meßumformer das in fig, 2a dargestellte Ausgangssignal, welches bezüglich Impulslänge einer bestimmten Motorbelastung entspricht. Der vom Bezugssignalgeber 2 gelieferte Signalausgang weist eine etwas größere Impulsbreite auf, so daß am Vergleicher kein Signal abgeht und demzufolge der Sicherheitsschalter geschlossen bleibt.

In Fig. 2b ist das Signal des Meßumformers 1 im Störungsfall dargestellt, welches das vom Bezugssignalgeber 2 gelieferte Signal in seiner Impulsbreite überschreitet· Der Tergleicher 3 liefert demzufolge an seinem Ausgang ein Signal, welches im leistungsverstärker 4 derart verstärkt wird, daß der Sicherheitsschalter 5 öffnet. Hierdurch wird der Stromfluß über das Magnetventil 10 unterbrochen, wodurch Folgeschäden am Motor und an der Einspritzelektronik 8 vermieden werden.

Da vom Bezugssignalgeber 2 ein mit der Motorbelastung veränderliches Bezugssignal gä-iefert wird, erfolgt im Falle einer Störung bei kleiner Motorbelastung der letzte durch die Abschaltung bestimmte EinspritzVorgang nur mit minimaler Erhöhung der Einspritzmenge im Gegensatz zu einer Schalteinrichtung mit konstantem Bezugssignal, bei dem der im Störungsfall letzte Einspritzvorgang unabhängig von der jeweiligen Motorbelastung immer einer Einspritzmenge beispielsweise großer Überlast entspricht.

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Claims

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Erfindungsan spruch

Sicherheitsvorrichtung für impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere an Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff über elektromagnetisch betätigte Ventile zuführbar ist und wobei die je Einspritzung abgegebene Brennstoffmenge durch Variation der Breite elektrischer Impulse bestimmbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Eingang eines Meßumformers (1) mit einem Leistungsschalter (7) einer Einspritzelektronik (8) und deren Ausgang mit einem Vergleicher (3) verbunden ist, welchem ein Leistungsverstärker (4) und diesem ein Sicherheitsschalter (5) nachgeschaltet ist, wobei der Vergleicher (3) gleichzeitig mit dem Ausgang eines Bezugssignalgebers (2) in Verbindung steht, dessen Eingang entweder mit dem Ausgang des Meßumformers (1) oder mit dem Steuerteil (6) der Einspritzelektronik (8) oder dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Meßumformers (1) und dessen anderer Eingang mit dem Steuerteil (6) der Einspritzelektronik (8) verbänden ist, wobei der Sicherheitsschalter (5) einerseits über den Leistungsschalter (7) mit einer Spannungsquelle (9) und andererseits mit mindestens einem Magnetventil (10) in Verbindung steht.

2· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Impulsformer ausgebildet ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Impulsformer ausgebildet ist·

4. Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Meßwiderstand mit nachgeschaltetem Impulsformer ausgebildet ist*

5· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Meßwiderstand mit

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nachgeschaltetem Integrator ausgebildet ist·

6· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß der BezugsSignalgeber (2) als lastabhängig spannungsgesteuerter monostabiler Multivibrator ausgebildet ist.

7· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1,2 und 4-, gekenn 4-0 zeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als monostabiler Multivibrator mit fester Kippzeit ausgebildet ist.

8. Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1,3 und 5» gekenn zeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als 4-5 lastabhängig steuerbare Spannungsquelle ausgebildet ist·

9· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 3 und 5 t gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als Spannungsquelle mit fester Ausgangsspannung ausgebildet ist.

10. Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2 und 4· oder 1,3 und 5t gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als lastabhängig voreinstellbarer Zähler ausgebildet ist, der über eine mit dem Meßumformer in Verbindung stehende Torschaltung an einen Taktgenerator angeschlossen ist.

11· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2, 4· und 10 oder 1, 3» 5 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) ein auf einen vorgegebenen Wert eingestellter Zähler ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung

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