DE3322209A1 - Starting time limitation for internal combustion engines with fuel injection - Google Patents
Starting time limitation for internal combustion engines with fuel injectionInfo
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Abstract
Description
R. 18761
13.05.1983 ch/döR. 18761
05/13/1983 ch / dö
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1
Startzeitbegrenzung für Brennkraftmaschinen mit EinspritzungStart time limit for internal combustion engines with injection
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Anreichern des Brennstoff-Luft-Gemischs für Brennkraftmaschinen mit Brennstoff-Einspritzung nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a method for enriching the fuel-air mixture for internal combustion engines with fuel injection according to the preamble of the main claim.
Einfache Startanreicherungsschaltungen dieser Art sind in jüngster Zeit bekannt geworden. Mit dem Beginn des Startvorgangs wird eine Schaltung aktiviert, die im Einspritzsystem eine Gemischanreicherung bewirkt. Mit Beendigung des Startvorgangs soll die Gemischanreicherung wieder abgeschaltet werden.Simple start enrichment circuits of this type have recently become known. With the beginning of the During the starting process, a circuit is activated that causes the mixture to be enriched in the injection system. With At the end of the start process, the mixture enrichment should be switched off again.
Die übliche Schaltungsanordnung weist jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Bei einem Wiederholungsstart nach einem Stehenbleiben der Brennkraftmaschine oder beiHowever, the conventional circuit arrangement has a number of disadvantages. When restarting after a standstill of the internal combustion engine or
einem Start einer bereits warmgelaufenen Brennkraftmaschine besteht die Gefahr, daß das Gemisch überfettet wird. Aber auch Anlasser mit einem Permanentmagnet können die übliche Startanreicherungsschaltung irritieren, denn solche Anlasser schleppen nach dem Abschalten eine nur verhältnismäßig langsam abklingende Spannungsrampe nach. Durch die Spannungsrampe wird die übliche Startanreicherungsanordnung wieder eingeschaltet. Schließlich führen auch nicht vermeidbare Störspannungsspitzen zu einem Nachtriggern üblicher Startanreicherungs schaltungen.When starting an internal combustion engine that has already warmed up, there is a risk that the mixture will become over-rich will. But starters with a permanent magnet can also use the usual start enrichment circuit irritate, because such starters drag a relatively slow decay after being switched off Voltage ramp after. The usual start enrichment arrangement is switched on again by the voltage ramp. Finally, there are also unavoidable interference voltage peaks for retriggering the usual start enrichment circuits.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber der Vorteil, daß die Startanreicherung für die Brennkraftmaschine optimal ausgelegt werden kann unabhängig von den möglicherweise nachteiligen Gebräuchen des Benutzers und unabhängig von den gegebenenfalls nachteiligen Eigenschaften der im Antriebssystem verwendeten Bauteile.The inventive method with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the start enrichment for the internal combustion engine can be optimally designed regardless of the possibly disadvantageous usages of the user and regardless of the possibly disadvantageous properties the components used in the drive system.
Die entsprechenden Vorteile sind mit einer Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Nebenanspruchs erzielbar. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß mit einer verhältnismäßig einfachen Schaltung das Verfahren realisiert werden kann.The corresponding advantages are with a device with the characterizing features of the independent claim achievable. It is particularly advantageous that the method can be operated with a relatively simple circuit can be realized.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens und der im Nebenanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß eine von den sonstigen GegebenheitenThe measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the The method specified in the main claim and the facility specified in the secondary claim are possible. Particularly it is advantageous that one of the other conditions
Λ-Λ-
R· 7 8 76,1 R x 7 8 76.1
unabhängige Startanreicherungszeit mit Hilfe eines einfachen Schaltkreises bestimmt -wird und daß von diesem Schaltkreis durch eine ebenfalls einfache Auswertestufe sämtliche Störimpulse ferngehalten ■werden. Nächtriggerungen werden durch ausreichende Steuerspannungsabstände und durch ein Hystereseverhalten einer Vergleichsstufe sowie durch eine verhältnismäßig sehr hoch liegende Eingangsschwelle für die Auswertestufe ausgeschaltet. Obwohl die Startanreicherungszeit an sich vorgegeben ist, wird bei einem vorzeitigen Beendigen des Startvorgangs auch die Startanreicherung abgebrochen.independent start enrichment time with the help of a simple circuit is determined and that of This circuit was kept away from all interference pulses by an equally simple evaluation stage ■ become. Retriggering is achieved through sufficient control voltage intervals and through a hysteresis behavior a comparison level as well as a proportionate very high input threshold for the evaluation level switched off. Although the start enrichment time is specified per se, if the start-up process is terminated prematurely start enrichment canceled.
Mit den im übrigen auch aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Zeichnung hervorgehenden vorteilhaften Merkmalen der Ausführungsbeispiele der Erfindung wird ein Überfetten der Brennkraftmaschine sicher vermieden. Damit ist auch ein Stehenbleiben der Brennkraftmaschine beim Start und besonders bei einer Startwiederholung praktisch ausgeschlossen, selbst wenn der Startvorgang verhältnismäßig lange andauert. Weiter ergeben sich keine Probleme mehr dann, wenn Starter mit Permanentmagneterregung verwerdet werden. Mit PermanentmagnetStartern erzielt man zwar eine erhebliche Gewichtsverringerung gegenüber herkömmlichen Startern mit Elektromagneterregung, Permanentmagnetstarter lösten bisher aber wegen ihrer nachgeschleppten Spannungsrampe nach der Beendigung des Startvorgangs erneut eine Startanreicherung aus.Incidentally, with those also evident from the description of the exemplary embodiments and the drawing advantageous features of the embodiments of Invention over-greasing of the internal combustion engine is reliably avoided. This also means standing still the internal combustion engine is practically excluded when starting and especially when restarting, even if the start-up process takes a relatively long time. There are no more problems when starters with permanent magnet excitation are used. Achieved with permanent magnet starters there is a considerable weight reduction compared to conventional starters with electromagnetic excitation, So far, permanent magnet starters have solved because of them trailed voltage ramp, after the end of the starting process, a start enrichment is carried out again.
Schließlich läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Anreicherung die nach demFinally, with the method according to the invention and the associated enrichment after the
1876118761
Ende der Startzeitbegrenzungsdauer beginnende Nachstartanreicherung auf einfache Weise setzen.Post-start enrichment begins at the end of the start time limitation period put in a simple way.
Einfachere Varianten dienen dazu, Bauelemente und Kosten zu sparen- So ist eine Variante mit einer einfacheren Amplitudenbegrenzungsstufe für das Startsignal angegeben, in der das so aufbereitete Startsignal als Triggersignal für die monostabile Kippschaltung verwendet wird. In einer weiteren Variante sind die Bauelemente, die die Standzeit der monostabilen Kippschaltung bewirken, direkt in die Startsignalleitung gelegt. Schließlich werden in vorteilhafter Weise Störspitzen, die an den Komparatoreingängen auftreten können, durch parallelgeschaltete Zenerdioden weitgehend unterdrückt.Simpler variants serve to save components and costs. For example, a variant with a simpler amplitude limiting stage for the start signal is specified in which the start signal prepared in this way is used as a trigger signal for the monostable multivibrator. In a further variant, the constituent elements which cause the service life of the monostable multivibrator, placed directly into a rtsignalleitung St. Finally, interference peaks that can occur at the comparator inputs are advantageously largely suppressed by parallel-connected Zener diodes.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In Figur 1 ist eine übliche Startanreicherungsschaltung in einem Startsystem für eine Brennkraftmaschine skizziert, Figur 2 zeigt ein Schema der Eingangsspannung an einer solchen Schaltung. Figur 3 ist ein Stromlaufplan eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Einzelheiten einer Startanreicherungsschaltung, in Figur k ist der Spannungsverlauf an verschiedenen Meßpunkten schematisch dargestellt. Die Figuren 5 und 6 zeigen je ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description below. FIG. 1 shows a typical start enrichment circuit in a starting system for an internal combustion engine; FIG. 2 shows a diagram of the input voltage on such a circuit. FIG. 3 is a circuit diagram of an exemplary embodiment of the invention with details of a start enrichment circuit, in FIG. K the voltage profile at various measuring points is shown schematically. Figures 5 and 6 each show a further embodiment of the invention.
R.R.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Figur 1 gibt einen Überblick über Bauteile, die bei einer üblichen Startanreieherungsanordnung verwendet werden. Ein Zündschalter 11 ist einerseits über die Leitung ϋ_Λ mit einer nicht eingezeichneten Fahrzeugbatterie und andererseits über eine Spannungsversorgungsleitung U-. mit Verbrauchern im Kraftfahrzeug verbunden· Über eine Verbindungsleitung 12 ist ein Startrelais 13 angeschlossen, das Startrelais 13 steht mit einem Starter lk in Wirkungsverbindung. Der Starter l4 liegt elektrisch zwischen der Leitung U„„ und derFIG. 1 gives an overview of the components which are used in a conventional starting liner arrangement. An ignition switch 11 is on the one hand via the line ϋ_ Λ to a vehicle battery (not shown) and on the other hand via a voltage supply line U-. connected to consumers in the motor vehicle · A start relay 13 is connected via a connecting line 12, the start relay 13 is in operative connection with a starter lk . The starter 14 is electrically between the line U "" and the
JdUJdU
Masseleitung IL.. Die eigentliche Startanreicherungsschaltung 15 umfaßt einen Eingangswiderstand R 301, der an die Verbindungsleitung 12 angeschlossen ist, eine Schaltkombinätion mit einem Spannungsteilerwiderstand R 302, einem Glättungskondensator C 301 und einer Zenerdiode D 301 sowie einen Spannungskomparator B k. Die Eingangskombination ist an den invertierenden Eingang B 6 des !Comparators B ^ angeschlossen. Der nichtinvertierende Eingang B 7 des Komparators B k liegt an einem festen Spannungsteiler aus den Widerständen R 351» R 352 und R 353· Vom Ausgang B 1 des Komparators B k führt eine Verbindungsleitung zu einem Eingang einer Nachstartschaltung l6 und eine Verbindungsleitung zu einem Additionsverstärker 17· Weiter ist der Ausgang B 1 über einen Widerstand R 303 mit einem Eingang einer Beschleunigungsanreicherungsschaltung l8 verbunden.Ground line IL .. The actual start enrichment circuit 15 comprises an input resistor R 301, which is connected to the connecting line 12, a switching combination with a voltage divider resistor R 302, a smoothing capacitor C 301 and a Zener diode D 301 and a voltage comparator B k. The input combination is connected to the inverting input B 6 of the comparator B ^. The non-inverting input B 7 of the comparator B k is located on a fixed voltage divider consisting of resistors R 351 »R 352 and R 353 · From the output B 1 of the comparator B k a connecting line leads to an input of a Nachstartschaltung l6 and a connecting line to an addition amplifier 17 · Furthermore, the output B 1 is connected via a resistor R 303 to an input of an acceleration enrichment circuit 18.
Figur 2 zeigt in einem Diagramm schematisch den typischen Verlauf der Steuerspannung υς_ am Eingang der Startanreicherungsschaltung 15 vor dem Eingangswiderstand R 301.In a diagram, FIG. 2 shows schematically the typical profile of the control voltage υ ς _ at the input of the start enrichment circuit 15 in front of the input resistor R 301.
■ /ο- κ. 187β 1■ / ο- κ. 187β 1
Zu einem Zeitpunkt T 1 wird der Starter Ik eingeschaltet, zu einem Zeitpunkt T 2 wieder ausgeschaltet. Man sieht zunächst die Einschaltspannungsspitze zum Zeitpunkt T 1, dann einen Spannungseinbruch mit einem nachfolgenden Spannungsanstieg bis zum Zeitpunkt T 2. Danach ist der Starter I^ abgeschaltet, im Anschluß auf die negative Ausschaltspannungsspitze folgt aber - besonders ausgeprägt bei Permanentmagnetstartern - eine Spannungsrampe, die zu Beginn nur um einen Wert Δ U kleiner als die Batteriespannung U„. ist.The starter Ik is switched on at a point in time T 1 and switched off again at a point in time T 2. You first see the switch-on voltage peak at time T 1, then a voltage dip with a subsequent voltage rise up to time T 2. After that, the starter I ^ is switched off, but the negative switch-off voltage peak is followed by a voltage ramp, which is particularly pronounced in permanent magnet starters Beginning only by a value .DELTA.U less than the battery voltage U ". is.
Die Anordnung nach Figur 1 und die im folgenden beschriebene Wirkungsweise nach dem Schließen des Zündkontakts des Zündschalters 11 erhalten die einzelnen Baugruppen ihre Versorgungsspannung Un.· Nach demThe arrangement according to FIG. 1 and the mode of operation described below after the ignition contact of the ignition switch 11 has been closed, the individual assemblies receive their supply voltage U n
OnOn
Schließen des Startkontakts des Zündschalters 11 erhalten die Leitungen 12 und Us_ Spannung; das Startrelais 13 betätigt den Starter Ik und der Startanreicherungsschaltung 15 wird die Steuerspannung UqT zugeführt. Durch den Spannungsteiler R 301, R 302 wird die Spannung U__ auf einen bestimmten Wert heruntergesetzt, der Kondensator C 301 fängt die Spannungsspitzen ab und die Diode D 301 klemmt die Steuerspannung auf einen vorgegebenen Wert. Am Eingang B 6 des Komparators B k erscheint ein Η-Signal und der Komparator B k wird aktiviert. Mit dem Ausgangssignal B 1 wird der Additionsverstärker 17 eingeschaltet. Mit Hilfe des Additionsverstärkers 17 wird die Einspritzendstufe gesteuert, die den Strom für die Einspritzventile liefert. Mit Hilfe des Additionsverstärkers 17 wird weiter die Grundeinstellung für die Anreicherung vorgenommen. Mit dem Ausgangssignal B 1 wird weiter die Beschleunigungsanreicherungsstufe l8 eingeschaltet und schließlich die Nachstartschaltung l6 gesetzt. Mit Hilfe der Nachstart-Closing the start contact of the ignition switch 11 receives the lines 12 and U s _ voltage; the start relay 13 actuates the starter Ik and the start enrichment circuit 15 is supplied with the control voltage U qT . The voltage U__ is reduced to a certain value by the voltage divider R 301, R 302, the capacitor C 301 intercepts the voltage peaks and the diode D 301 clamps the control voltage to a predetermined value. A Η signal appears at the input B 6 of the comparator B k and the comparator B k is activated. The addition amplifier 17 is switched on with the output signal B 1. With the aid of the addition amplifier 17, the injection output stage, which supplies the current for the injection valves, is controlled. With the aid of the addition amplifier 17, the basic setting for the enrichment is made. With the output signal B 1, the acceleration enrichment stage l8 is switched on and finally the restart circuit l6 is set. With the help of the restart
.μ. , 1876.1 .μ. , 1876.1
schaltung l6 wird an die Brennkraftmaschine nach Beendigung der Startanreicherungszeit noch für eine ■weitere kurze Zeit eine zusätzliche Treibstoffmenge geliefert.circuit l6 is connected to the internal combustion engine End of the start enrichment time an additional ■ amount of fuel for a further short time delivered.
Wenn nach dem Abschalten des Starters 1A zum Zeitpunkt T 2 die Steuerspannung υς_ in ungewollter Weise wieder ansteigt, dann erscheint am Eingang B 6 des Komparators B ^k wieder ein Signal mit dem Potentialwert H. Die Startanreicherungsschaltung 15 wird also erneut eingeschaltet, obwohl der Starter 1Λ gar nicht betätigt wird· Die Startanreicherung hält dann so lange an, bis die Spannungsrampe genügend niedrig geworden ist. Durch die Spannungsspitzen, die im Verlauf der Steuerspannung Uc_ vor allem im Bereich der Spannungsrampe entstehen, werden weitere ungewollte Schaltvorgänge ausgelöst.If, after switching off the starter 1A at time T 2, the control voltage υ ς _ rises again in an undesired manner, a signal with the potential value H appears again at the input B 6 of the comparator B ^ k. The start enrichment circuit 15 is therefore switched on again, although the starter 1Λ is not operated at all · The start enrichment then continues until the voltage ramp has become sufficiently low. The voltage peaks that arise in the course of the control voltage U c _, especially in the area of the voltage ramp, trigger further undesired switching processes.
Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 dargestellt. Der Eingangsspannungsteiler R 301 und R 302 mit dem Siebkondensator C 301 ist der gleiche wie beim Schaltungsbeispiel nach Figur 1. Die Startanreicherungsschaltung 15 umfaßt nun aber eine Auswerteschaltung 21 und eine monostabile Kippschaltung 22. Die Auswerteschaltung 21 enthält einen Komparator BS 7031 dessen invertierender Eingang an einen festen Spannungsteiler mit Widerständen R 310 und R 311 und einem Siebkondensator C 303 angeschlossen ist. Der nichtinvertierende Eingang des Komparators BS 703 liegt an dem oben erwähnten Eingangsspannungsteiler. Der Ausgang des Komparators BS 703 liegt über einen Arbeitswiderstand R 3O4 an einer festen Versorgungsspannung U_n, die etwa einen Wert von zwei Dritteln der Batteriespannung U hat. Der Ausgang ist weiter über Widerstände R 309 und R 312 mit dem nichtinvertierenden Eingang verbunden. Die monostabile Kippstufe 22 ist am TeilpunktA first embodiment of the invention is shown in FIG. The input voltage divider R 301 and R 302 with the filter capacitor C 301 is the same as in the circuit example according to Figure 1. The start enrichment circuit 15 now includes a Evaluation circuit 21 and a monostable multivibrator 22. The evaluation circuit 21 contains a comparator BS 7031 its inverting input to a fixed Voltage divider with resistors R 310 and R 311 and a filter capacitor C 303 is connected. Of the The non-inverting input of the comparator BS 703 is connected to the input voltage divider mentioned above. The output of the comparator BS 703 is connected to a working resistor R 3O4 to a fixed supply voltage U_n, which has a value of about two thirds of the battery voltage U. The output is further through resistors R 309 and R 312 with the non-inverting input tied together. The monostable multivibrator 22 is at the partial point
J Λ "? ΛJ Λ "? Λ
R. 1 Η /ηR. 1 Η / η
von R 309 und-"R 312 über den Kondensator C 302 angekoppelt. Die monostabile Kippschaltung 22 enthält einen Komparator BS 4, der in üblicher Weise an die Batteriespannungsleitung U_. und an die Masseleitung IL, angeschlossen ist. Der nichtinvertierende Eingang liegt über einen Vorwiderstand R 305 an einem festen Spannungsteiler mit Widerständen R 3O8 und R 313· An den gleichen Spannungsteilerpunkt ist auch die Anode der Zenerdiode D 301'angeschlossen, die mit ihrer Kathode am nichtinvertierenden Eingang des Komparators BS 703 der Aus-wert esc haltung 21 liegt. Der invertierende Eingang des Komparators BS 4 der monostabilen Kippschaltung liegt über einen Widerstand R 306 an der Masseleitung tL, und über eine Diode D 302 am oben erwähnten Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände R 3O8, R 313; die Kathode/der Diode D 303 ist dem invertierenden Eingang des Komparators BS 4 zugewandt. Der Ausgang des Komparators BS 4 liegt einerseits über einen Arbeits-widerstand R 307 an der Versorgungsleitung ULn und andererseits an einem Meßpunkt MP 4o. Die Bedeutung des Meßpunkts MP 40 -wird unten erläutert.from R 309 and - "R 312 coupled via the capacitor C 302. The monostable multivibrator 22 contains a comparator BS 4, which in the usual way to the Battery voltage line U_. and to the ground line IL, is connected. The non-inverting input is connected to a fixed resistor via a series resistor R 305 Voltage divider with resistors R 3O8 and R 313 · An the anode of the Zener diode D 301 'is connected to the same voltage divider point, and its cathode at the non-inverting input of the comparator BS 703 of the evaluation esc holding 21 is located. The inverting one The input of the comparator BS 4 of the monostable multivibrator is connected to the resistor R 306 Ground line tL, and through a diode D 302 at the top mentioned connection point of the voltage divider resistors R 3O8, R 313; the cathode / diode D 303 is dem inverting input of the comparator BS 4 facing. The output of the comparator BS 4 is on the one hand above a working resistor R 307 on the supply line ULn and on the other hand at a measuring point MP 4o. The meaning of the measuring point MP 40 is explained below.
Figur 4 zeigt schematisch den jeweiligen Spannungsverlauf an verschiedenen Punkten der Schaltung. In Figur 4a ist der Verlauf der Steuerspannung U„_ gezeigt, in Figur 4b der Spannungsverlauf am nichtinvertierenden Eingang des Komparators BS 703 der Auswerteschaltung 21, in Figur 4c der Spannungsverlauf am nichtinvertierenden Eingang des Komparators BS 4 der monostabilen Kippschaltung 22 und in Figur 4d der Spannungsverlauf am Ausgang der raonostabilen Kippschaltung 22 am Meßpunkt MP 40. Die Spannungsverläufe sind für die Startzeit TFIG. 4 shows schematically the respective voltage curve at different points in the circuit. In FIG. 4a shows the course of the control voltage U "_, in Figure 4b the voltage curve at the non-inverting input of the comparator BS 703 of the evaluation circuit 21, in Figure 4c the voltage curve at the non-inverting input of the comparator BS 4 of the monostable multivibrator 22 and in FIG. 4d the voltage profile at the output of the raonostable multivibrator 22 at the measuring point MP 40. The voltage curves are for the start time T
•/3· η. 1 8 7 R 1• / 3 · η. 1 8 7 R 1
(Figur ka) und die sich daran anschließende Zeit gezeigt; die Standzeit der monostabilen Kippschaltung 22 ist mit T11x.. angegeben (Figur(Figure ka) and the subsequent time shown; the service life of the monostable multivibrator 22 is indicated by T 11x .. (FIG
Oben wurde schon erwähnt, daß vor allem beim Verwenden von Permanentmagnetstartern die zahlreichen Störimpulse und Fehlsignale von großem Nachteil sind, es handelt sich dabei vor allem um die am Ende des Startvorgangs auftretenden Impulse und die lange nachgeschleppte Spannungsrampe« Im ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist daher die Startanreicherungsschaltung aufgeteilt in die Auswerteschaltung 21 und die monostabile Kippschaltung 22.It was already mentioned above that the numerous interference pulses, especially when using permanent magnet starters and false signals are a major disadvantage, mainly those that occur at the end of the start-up process Pulses and the voltage ramp that has been dragged along for a long time In the first exemplary embodiment according to the invention the start enrichment circuit is therefore divided into the evaluation circuit 21 and the monostable multivibrator 22nd
Der in der Auswerteschaltung 21 enthaltene Komparator BS 703 ist mit einer Hysterese ausgestattet. 0±e Schaltschwelle UK an seinem nichtinvertierenden Eingang ist fest vorgegeben:The comparator BS 703 contained in the A uswerteschaltung 21 is provided with a hysteresis. 0 ± e switching threshold U K at its non-inverting input is fixed:
π B ππ B π
Kl ~ UBA R 311 + R 310Kl ~ U BA R 311 + R 310
Wenn der Zündschalter 11 geschlossen ist, steht dasWhen the ignition switch 11 is closed, that is
Startsignal U zur Verfügung. Das Startsignal U__ ist οι STStart signal U available. The start signal is U__ οι ST
proportional zur Batteriespannung Uß , es liegt höchstens 0,5 Volt unter der Batteriespannung. Im Ruhezustand vor dem Startvorgang ist der Komparator BS 703 nicht aktiviert, an seinem Ausgang steht ein L-Signal. Die Schaltschwelle am nichtinvertierenden Eingang des Komparators BS 703 istproportional to the battery voltage U ß , it is at most 0.5 volts below the battery voltage. In the idle state before the start process, the comparator BS 703 is not activated; there is an L signal at its output. The switching threshold at the non-inverting input of the comparator BS 703 is
TT - TT . R 3O2//R 3OQ TT TT - TT. R 3O2 // R 3OQ TT
UST1 - UBA R 302// R 309 + R 301 Ä °'9 UBA U ST1 - U BA R 302 // R 309 + R 301 Ä ° ' 9 U BA
- 10 -■- 10 - ■
Sobald nun beim Startvorgang nach dem Schließen des Zündschalters 11 die Steuerspannung UST größer als 0,9 UßA •wird, schaltet der Komparator BS 703 seinen Ausgang auf H und triggert die nachfolgende monostabile Kippschaltung 22. As soon as the control voltage U ST is greater than 0.9 U ßA • during the starting process after the ignition switch 11 is closed, the comparator BS 703 switches its output to H and triggers the subsequent monostable multivibrator 22.
Sobald bei Beendigung des Startvorgangs die SteuerspannungAs soon as the control voltage is applied at the end of the starting process
π _ kleiner als ein bestimmter Wert Uc_o wird, dann schaltet ST al ^π _ becomes smaller than a certain value U c _ o , then ST switches al ^
der Ausgang des Komparators BS 703 wieder zurück auf L. Die Hysterese des Komparators BS 703 ist also AU = Uea,o - Uc_.the output of the comparator BS 703 back to L. The hysteresis of the comparator BS 703 is AU = U ea , o - U c _.
O 1 ώ O i. 1 ·O 1 ώ O i. 1 ·
Die untere Schaltschwelle U„,_2 istThe lower switching threshold U ", _ 2 is
R 3O2//R 309R 3O2 // R 309 TTTT R 301//RR 301 // R
ST2 ~ BA ' R 3O2//R 309 + R 301 D8* R301//R 302+R 3O9~ST2 ~ BA 'R 3O2 // R 309 + R 301 D8 * R301 // R 302 + R 3O9 ~
Dabei ist R 3θ4 + R 312 « R 3O9i R 301, R 302.Here, R 3θ4 + R 312 «R 3O9i R 301, R 302.
Die schnellen Störspitzen, die der Steuerspannung Us„ überlagert sind, werden durch den Tiefpaß R 301, C 301 geglättet. Die Störspitzen auf der Batteriespannung U„. werden durch den Tiefpaß R 310, C 303 bedämpft. Eine weitere Schaltsicherheit gegen Störimpulse auf dem UgT-Signal werden außer durch die Glättung mit R 301 und C 301 auch durch die Hysterese des Komparators BS 703 und den damit gegebenen Sicherheitsabstand zur Steuer-Spannung UST2 gewährleistet.The fast interference peaks, which are superimposed on the control voltage U s ", are smoothed by the low-pass filter R 301, C 301. The interference peaks on the battery voltage U ". are attenuated by the low-pass filter R 310, C 303. Further switching security against interference pulses on the U gT signal is ensured not only by the smoothing with R 301 and C 301 but also by the hysteresis of the comparator BS 703 and the associated safety margin to the control voltage U ST2 .
Das früher zu befürchtende Fehltriggern am Ende des Startsignals nach Ablauf der Zeit TgT wird durch die Glättung mit R 301 und C 301 und durch die mit Hilfe der Hysterese des Komparators BS 703 auf den Wert hochgelegten Einschaltschwelle verhindert.The earlier to be feared false triggering at the end of the start signal after the time T gT has elapsed is prevented by the smoothing with R 301 and C 301 and by the switch-on threshold raised to the value with the help of the hysteresis of the comparator BS 703.
- 11 -- 11 -
Λ O "7 r- Λ O "7 r-
R. 1 8 / sR. 1 8 / s
Schaltet der Ausgang der Auswerteschaltung 21 auf H1 so wird die nachfolgende monostabile Kippschaltung 22 durch den positiven Sprung am Koppelkondensator C 302 gesetzt. Während der Zeit der Aufladung von C 103 (Figur 4c) ist der Ausgang MP 40 der monostabilen Kippschaltung 22 auf L. In erster Näherung ist die Aufladekonstante If the output of the evaluation circuit 21 switches to H 1 , the subsequent monostable multivibrator 22 is set by the positive jump at the coupling capacitor C 302. During the charging time of C 103 (FIG. 4c), the output MP 40 of the monostable multivibrator 22 is at L. The charging constant is a first approximation
τΜΚ = C 302 · R 3O6
wobei R 3O4,R 312, R 309 « R 306 ist. τ ΜΚ = C 302 · R 3O6
where R 3O4, R 312, R 309 is «R 306.
Sobald das Potential am Widerstand R 306 auf einen Wert U„2 gefallen ist,kipp* der Ausgang der monostabilen Kippschaltung 22 wieder auf H (Figur 4d). Dabei istAs soon as the potential at the resistor R 306 has fallen to a value U "2 , the output of the monostable multivibrator 22 switches back to H (FIG. 4d). It is
TT TT R 303 _ TT TT R 303 _
UK2 ~ UD8 R 303 + R 308 ~ U K2 ~ U D8 R 303 + R 308 ~
Für die Standzeit Tffl der monostabilen Kippschaltung 22 giltThe following applies to the service life T ffl of the monostable multivibrator 22
U
MK ~ ~ ΊΜ ' "U
MK ~ ~ ΊΜ '"
R 306 (t)R 306 (t)
UR 306 Ä ud8 ' U R 306 Ä u d8 '
Durch die Diode D 302 wird die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators BS k aufThe voltage at the inverting input of the comparator BS k is increased by the diode D 302
U- = UK - UD 302 * U - = U K - U D 302 *
- 12 -- 12 -
•fib-• fib- R.R.
begrenzt, sodaß ein Umkippen des Ausgangs (MP 4o) beim Absinken der Spannung U_ unter -0,3 Volt (Latch-up-Effekt) vermieden wird.limited, so that the output (MP 4o) overturns when A drop in voltage U_ below -0.3 volts (latch-up effect) is avoided.
Der gleiche Effekt, also ein Vermeiden des Umkippen des Ausgangs, wird mit Hilfe der Zenerdiode D 301 für den nichtinvertierenden Eingang des Komparators BS 703 erzielt ο Durch die Auslegung der Diode D 301 als Zenerdiode werden gleichzeitig auch die positiven Störimpulse, die auf dem Startsignal U--, noch vorhanden sein können, auf Werte begrenzt, die für den Komparator BS 703 unschädlich sind.The same effect, i.e. preventing the output from tipping over, is achieved with the help of the Zener diode D 301 for the non-inverting input of the comparator BS 703 ο By designing the diode D 301 as a Zener diode, the positive interference pulses that are generated on the start signal U -, which may still be present, are limited to values that are harmless to the BS 703 comparator.
Wird der Startvorgang vor dem Ende dar Standzeit Ί^™. der monostabilen Kippschaltung 22 abgebrochen, so kippt der Ausgang des Komparators BS 703 von H auf L. Aufgrund der dynamischen Ankopplung der Auswerteschaltung 21 an die monostabile Kippschaltung 22 mit Hilfe des Koppelkondensators C 302 wird die Standzeit T.,_ der monostabilenIf the starting process ends before the downtime Ί ^ ™. the aborted monostable flip-flop 22, the output of the comparator BS 703 toggles from H to L. Due to the dynamic coupling of the evaluation circuit 21 to the monostable multivibrator 22 with the aid of the coupling capacitor C 302 becomes the service life T., _ Of the monostable
MK.MK.
Kippschaltung 22 ebenfalls abgekürzt und die monostabile Kippschaltung 22 zurückgesetzt.Flip-flop 22 also abbreviated and the monostable Toggle switch 22 reset.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Figur 5 gezeigt. Gegenüber dem in Figur 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine einfachere Variante. Dieses zweite Ausführungsbeispiel genügt aber den Anforderungen, die bei einer Verwendung von Startern mit Elektromagnet gestellt werden. In Figur 5 sind gleiche Bauelemente wie in den Figuren 1 und 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist eine gesonderte Auswerteschaltung (21) nicht vorgesehen. Hinzugekommen istA second exemplary embodiment is shown in FIG. Compared to the first embodiment shown in Figure 3, it is a simpler variant. This second embodiment, however, meets the requirements when using starters with Electromagnet are placed. In Figure 5, the same components as in Figures 1 and 3 are the same Provided with reference numerals. In contrast to the first exemplary embodiment according to FIG. 3, there is a separate evaluation circuit (21) not provided. Has been added
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ein Rückkopplungs-widerstand R 309, der zwischen dem Ausgang B 1 des !Comparators BS 'i und dem Spannungsteilerpunkt zwischen den Spannungsteilerwiderständen R 3O8 und R 313 liegt. Der Koppelkondensator C 302 ist direkt an den Eingangskreis mit den Spannungsteilerwiderständen R 301, R 302, dem Glättungskondensator 301 und der zwischen dem Spannungsteilerpunkt zwischen den Spannungsteilerwiderständen 301 und 302. und der Masseleitung IL. liegenden Zenerdiode D 301' angeschlossen.a feedback resistor R 309 between the Output B 1 of the comparator BS'i and the voltage divider point between the voltage divider resistors R 3O8 and R 313 is located. The coupling capacitor C 302 is directly connected to the input circuit with the voltage divider resistors R 301, R 302, the smoothing capacitor 301 and that between the voltage divider point between the voltage divider resistors 301 and 302. and the ground line IL. lying Zener diode D 301 'connected.
Die Aufbereitung des Startsignals U0.- erfolgt mit Hilfe des Tiefpasses R 301, C 301 und durch eine Begrenzung der Steuerspannung mit Hilfe der Zenerdiode D 301'. Die Zenerdiode D 301' gibt gleichzeitig den Spannungshub vor, mit dem der Koppelkondensator C 302 umgeladen wird. Durch diesen Spannungshub wird die Standzeit T1.,^. der monostabilenThe processing of the start signal U 0 .- takes place with the help of the low-pass filter R 301, C 301 and by limiting the control voltage with the help of the Zener diode D 301 '. The Zener diode D 301 'simultaneously specifies the voltage swing with which the coupling capacitor C 302 is recharged. The service life T 1. , ^. the monostable
Ma.Ma.
Kippschaltung 22 bestimmt. Im übrigen ist die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels im wesentlichen die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels. [Eine weitere kostengünstige und platzsparende Variante zeigt das in Figur 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt der Koppelköndensator C 302 in Serie zu dem Spannungsteilerwiderstand R 301 in der Steuerleitung Uqm· Weiter ist der Spannungsteiler mit den Widerständen R 351, R 352 und R 353 der Nachstartschaltung 16 mit verwendet. Der Spannungsteiler aus der Nachstartschaltung l6 liefert die Referenzspannung UK„ für den nichtinvertierenden Eingang B 7 des Komparators BS k der monostabilen Kippschaltung 22.Toggle switch 22 is determined. Otherwise, the function of the second embodiment is essentially the same as that of the first embodiment. [Another inexpensive and space-saving variant is shown in the third exemplary embodiment shown in FIG. In this embodiment, the coupling capacitor C 302 is in series with the voltage divider resistor R 301 in the control line Uqm · The voltage divider with the resistors R 351, R 352 and R 353 of the restart circuit 16 is also used. The voltage divider from the restart circuit 16 supplies the reference voltage U K ″ for the non-inverting input B 7 of the comparator BS k of the monostable multivibrator 22.
Die zeitbestimmenden Schaltelemente - hauptsächlich die Schaltelemente R 302, R 301, C 302 - liegen hier direkt im Weg des Eingangssignals U„T. Der konstante SpannungshubThe time-determining switching elements - mainly the switching elements R 302, R 301, C 302 - are here directly in the path of the input signal U " T. The constant voltage swing
- Ik - - Ik -
wird durch die Zenerdiode D 301* bestimmt. Solange kein Start erfolgt und demzufolge die Steuerleitung υςτ offen ist, sorgt der Widerstand R 302 für eine saubere Differenzspannung am invertierenden Eingang des !Comparators BS 4 = Eventuell auftretende Störspitzen werden durch den Tiefpaß R 301, C 301 bedämpft. is determined by the Zener diode D 301 *. As long as there is no start and consequently the control line υ ςτ is open, the resistor R 302 ensures a clean differential voltage at the inverting input of the comparator BS 4 = possible interference peaks are attenuated by the low-pass filters R 301, C 301.
Die Standzeit der monostabilen Kippschaltung 22 ist X1 = C 302 .(R 301 + R 302)The service life of the monostable multivibrator 22 is X 1 = C 302. (R 301 + R 302)
Die Freiv/erdezeit nach dem Ende des Startsignals T_T dann, vrenn die Steuerleitung Uc_ offen ist, istThe free / earth time after the end of the start signal T_ T is then when the control line U c _ is open
T=C 301 · R 302T = C 301 · R 302
Wegen der dynamischen Ankopplung mit dem Koppelkondensator C 302 ist das dritte Ausführungsbeispiel nach Figur 6 auch bei Startern mit Permanentmagneterregung anwendbar.Because of the dynamic coupling with the coupling capacitor C 302, the third embodiment according to FIG. 6 is also Applicable to starters with permanent magnet excitation.
ΛίΛί
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DE19833322209 DE3322209A1 (en) | 1983-06-21 | 1983-06-21 | Starting time limitation for internal combustion engines with fuel injection |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F02D 41/06 |
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8131 | Rejection |