DE2006061B2 - Steuereinrichtung für eine Benzineinspritzanlage mit im Leerlauf wirksamer, elektronischer Spritzdauer-Einstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Betrieb einer mindestens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassenden Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Drosselklappe im Saugrohr, mit einem einen Eingangscransistor und einen Ausgangstransistor enthaltenden, monostabilen Multivibrator zur Erzeugung von rechteckförmigen, die Öffnungsdauer des mindestens einen Einspritzventils bestimmenden Schaltimpulsen, deren jeweilige Dauer durch eine Steuerspannung drehzahlabhängig veränderbar ist, die an dem mit der Basis des Eingangstransistors verbundenen Abgriff eines über der Betriebsspannung des Multivibrators liegenden Spannungsteilers eingespeist wird, sowie mit einem in der Leerlaufstellung der Drosselklappe geschlossenen Schalter, der einseitig an einer Betriebsstromzuleitung der Steuet einrichtung liegt.

In Einspritzanlagen dieser Art erfolgt die Zumessung des für jeden nachfolgenden Arbeitstakt in einen Zylinder der Brennkraftmaschine gelangenden Kraftstoffs durch die jeweilige Öffnungsdauer des diesem Zylinder zugeordneten Einspritzventils, dem der Kraftstoff unter praktisch konstantem Druck zugeführt wird. Zur Veränderung der Dauer der Schaltimpulse enthält der Rückkopplungskreis des monostabilen Multivibrators einen elektrischen Energiespeicher, bestehend aus einer Eisendrossel, deren Größe durch den im Ansaugrohr hinter der Drosselklappe herrschenden Druck verstellt wird. Zusätzliche drehzahlabhängige Korrekturen der Impulsdauer, kann man bei sonst unveränderten Rückkopplungsbedingungen mit Hilfe der vorher erwähnten Steuerspannung erzielen. Vor allem bei hochtourigen Brennkraftmaschinen kann es notwendig werden, trotz gleicher Bauweise an jeder einzelnen Ma-Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß an den Schalter über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode ein Potentiometer angeschlossen ist, das an seinem Abgriff mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden ist und zur Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors in Reihe liegt, dessen Basis mit einem an seinen Emitter und die zweite Betriebsstromleitung angeschlossenen Widerstand und mit einem an den Schalter angeschlossenen Widerstand verbunden ist

Weil das zur Leerlaufeinstellung dienende Potentiometer mit der Emitter-Kollektorstrecke des Transistors in Reihe liegt und nur dann stromleitend ist, wenn der Schalter geschlossen und der Transistor demzufolge leitend ist, wirkt der Transistor wie ein zweiter Schalter, der gleichsinnig wie der eingangs genannte Leerlaufschalter arbeitet. Das Potentiometer und sein Abgriff sind somit potentialfrei und können daher die Grundeinstellung des Spannungsteilers nicht mehr beeinflussen, wenn die Drosselklappe auch nur wenig geöffnet wird.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel, einer elektrisch gesteuerten Saugrohr-Einspritzanlage näher beschrieben, die in der Zeichnung in ihrem elektrischen Schaltbild und teilweise in schematischer Darstellung wiedergegeben ist

Die Kraftstoffeinspritzanlage ist zum Betrieb einer Vierzylinderbrennkraftmaschine 1 bestimmt, deren Zündkerzen 2 an eine nicht dargestellte Hochspannungszündanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer Nähe der nicht dargestellten Einlaßventile der Brennkraftmaschine sitzt auf den zu den einzelnen Zylindern führenden Verzweigungsstutzen des Ansaugrohres 3 je ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil 4. Jedem Ventil wird über eine der bei 5 angedeuteten Kraftstoffleitungen aus einem Verteiler 6 Kraftstoff zugeführt. Der Kraftstoff wird im Verteiler und in den Leitungen 5 durch eine elektromotorisch angetriebene Pumpe 7 unter annähernd gleichbleibendem Druck von etwa 2 Atmosphären (2 atü) gehalten.

Jedes der Einspritzventile 4 enthält eine nicht dargestellte Magnetisierungswicklung, deren eines Ende an Masse liegt, während das andere Ende jeder der Wicklungen über Anschlußleitungen 8 mit einem von vier Widerständen 9 verbunden ist. Jeweils zwei der Widerstände 9 sind zusammen an den Kollektor eines der beiden bei 10 und 11 dargestellten Leistungstransistoren angeschlossen, die zu einem im folgenden näher beschriebenen elektronischen Regel- und Steuergerät gehören.

Dieses Regel- und Steuergerät enthält außer den Leistungstransistoren 10 und 11 einen zur Erzeugung von elektrischen Impulsen dienenden, mit einem gestrichelten Linienzug umrandeten monostabilen Transistor-Multivibrator 12, zu dem ein Eingangstransistor 13 und ein Ausgangstransistor 14 sowie als zeitbestimmendes Glied eine Eisendrossel 15 gehören.

Die Eisendrossel 15 ist als Transformator ausgebildet und weist einen verstellbaren Anker 16 auf. Dieser sitzt

an einer Stellstange 17, die mit der nicht dargestellten Membran einer Druckdose 18 verbunden ist Die Druckdose ist mit ihrer Saugseite an den Ansaugkanal der Brennkraftmaschine unmittelbar hinter der mit einem Fußhebel 19 verstellbaren Drosselklappe 20 der Brennkraftmaschine angeschlossen und hebt bei abfallendem Druck den Anker 16 in der mit einem Pfeil bezrchneten Richtung so an. daß ein sich dann vererößernder Luftspalt in dem nicht dargestellten Eisenkern die Induktivität der Primärwicklung 21 des Transformators um so mehr verkleinert, je niedriger der Druck im Ansaugrohr 3 wird.

Die Sekundärwicklung 22 der Eisendrossel 15 ist mit einem ihrer beiden Wicklungsenden an die Basis des Eingangstransistors 13 und einem mit einer gemeinsa_men Plusleitung 23 verbundenen Widerstand 39 angeschlossen, während das andere Wicklungsende an einem Verbindungspunkt H liegt. Vom Punkt H führt S Widerstand 25 zu der Plusleitung 23 und ein Widers and 26 zur gemeinsamen Minusleitung 30, die an Mas- »o se und an den Minuspol einer nicht dargestellten 12-Volt-Batterie angeschlossen ist. Die Transistoren 13 und 14, die beide vom npn-Typ sind, liegen mit ihren Emittern direkt an der Minusleitung 30. Der Kollektor S Eingangstransistors 13 ist übe? einen Widerstand * V und der Kollektor des Transistors 14 über die Pn-14 vermag dann einen exponentiell ansteigenden KoI-lektorstrom zu führen, welcher die Pnmarwiciuung ^i durchfließt und in dem nicht dargestellten ^^ηι£ und in dem Anker 16 des Transformators ein wachsendes magnetisches ^{FeId e}™^eutf^r des Stromes erfolgt um so rascher, J^e B"^ spalt und je kleiner die mit wachsendem Luftspalt aofallende Induktivität der Primärwicklung 21·«· Bei diesem Stromanstieg wird in der ^™™ lung 22 eine Rückküpplungsspannung ^ι einer durch die Größe der induktmtat Geschwindigke.t von ihrem ^m ^"^ der Schaltkontakte 32,33 entstehenden Hoc^ ponentiell abnimmt und so gepolt ist, daß sie aen gangstransistor 13 gesperrt zu h^a«en versucntuna u

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Differenzierkondensator 31 zum feststehenden Kontakt 32 eines Schalters, dessen Schaltarm 33 an die M,-nusleitung 30 angeschlossen ist und durch einen zweihöckrigen, mit der Nockenwelle .34 der Brennkraftmaschine umlaufenden Nocken 35 be, jeder Kurbelwellenumdrehung einmal geschlossen wird und dabei den Transistor 13 sperrt. Zur Auf- und Entladung des Kondensators 31 ist seine mit dem Kontakt 32 verbundene Elektrode über einen Widerstand 36 an die Plusleitung 23 angeschlossen, während seme andere Elektrode über den Widerstand 37 an der Minusleitung 30 hegt. Von der Basis des Eingangstransistors 13 führt ein Widerstand 38 zur Minusleitung 30. e.n W.derstanc 39 zur Plusleitung 23 sowie eine D.ode 40 zur Sekundärwicklung 22 und von dort zum Punkte H, und schheß-„ch führt eine zweite Diode 41 zum Widerstand 37 und zum Kondensator 31.

Bevor auf die weiteren der Real.s.erung der Erfindung dienenden Schaltelemente des Steuergeräts eingegangen wird, soll im folgenden zunächst begeben werden, wie sich die bei jeder Schließung der Schaltkontakte 32. 33 entstehenden die Öffnungsdauer der Einspritzventile 4 bestimmenden Impulsstrome , andern^Pwenn sich der Druck im Ansaugrohr 3 und damn die Induktivität der Primärwicklung 21 ändert.

Unmittelbar vor den einzelnen Schl.eßungszeitpunkten des Schaltarms 33 ist der Eing.ngstrans.stor stromleitend und hält den Ausg.ngstransistor 14 in seinem Sperrzustand. Sobald der Schaltarm 33 durch den Nocken 35 gegen den Kontakt 32 gedruckt wird, senkt gangstransisto,J g^
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,9 gekuppeUer Leer.aufschalter 5,.

der nur in der Leerlaufstellung der Drosselklappe geschlossen ist und ein Potentiometer 52 mit verstellbarem Abgriff 53, der über einen Begrenzungswiderstand 54 mit den beiden, für die Basisvorspannung des Eingangstransistors 13 maßgebenden Spannungsteiler- S Widerständen 25 und 26 verbunden ist. Das Potentiometer 52 liegt mit einem an seinem Emitter mit der gemeinsamen Plusleitung 23 verbundenen Transistor 56, einem an dessen Kollektor angeschlossenen Widerstand 57 und einer Diode 58 in Reihe. Von dem mit dieser Diode und dem Leerlaufschalter 51 verbundenen Knotenpunkt K zweigen zwei als Spannungsteiler wirkende Widerstände 60 und 61 zur Plusleitung 23.

Wenn die Drosselklappe 20 sich in der Leerlaufstellung befindet und der Schalter 51 demzufolge geschlossen ist, kann über den Transistor 56 Strom fließen. Je nach der Stellung des Potentiometerabgriffs 53 kann das Potential am Punkt H angehoben oder abgesenkt und durch die hierbei sich ergebende Änderung der Basisvorspannung des Eingangstransistors 13 eine verkürzte oder verlängerte Einspritzdauer für den Leerlauf eingestellt werden.

Sobald der Leerlaufschalter 51 geöffnet wird, kann über den Widerstand 60 kein Steuerstrom mehr für den Transistor 56 fließen. Der Transistor 56 wird gesperrt, das Potentiometer 52 stromlos, und das Potential am Punkt H richtet sich nur nach dem Spannungsteiler 25, 26 und der von der Steuerschalteinrichtung gelieferten, drehzahlabhängigen Steuerspannung.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Einstellvorrichtung liegt darin, daß der Leerlaufschalter 51 einseitig an Masse liegen kann und daß der Einstellbereich, den das Potentiometer 52 bietet, beliebig gewählt werden kann, wobei es sich als besonders zweckmäßig erwiesen hat, daß keine Rückwirkungen auf andere Parameteranpassungen der Steuereinrichtung 12, z. B. auf die Warmlaufanreicherung oder auf eine Kaltstartmehrmenge, eintreten kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. schine die Einspritzmenge für den Leerlauf einzustel-

   Patentanspruch:

   Steuereinrichtung zum Betrieb einer mindestens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassenden Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine mit einer Drosselklappe im Saugrohr, mit einem einen Eingangstransistor und einen Ausgangstransistor enthaltenden, monostabilen Multivibrator zur Erzeugung von rechteckförmigen, die Öffnungsdauer des mindestens einen Einspritzventils bestimmenden Schaltimpulsen, deren jeweilige Dauer drehzahlabhängig durch eine Steuerspannung veränderbar ist, die an dem mit der Basis des Eingangstransistors verbundenen Abgriff eines über der Betriebsspannung des Multivibrators liegenden Spannungsteilers eingespeist wird, sowie mit einem in der Leerlaufstellung der Drosselklappe geschlossenen Schalter, der einseitig an einer Betriebsstromzuleitung der Steuereinrichtung Hegt, dadurch ao gekennzeichnet, daß an den Schalter (51) über eine in Durchlaßrichtung gepolte Diode (58) ein Potentiometer (52) angeschlossen ist, das an seinem Abgriff (53) mit dem Abgriff (H) des Spannungsteilers (25, 26) verbunden ist und zur Emitter- »5 Kollektorstrecke eines Transistors (56) in Reihe liegt, dessen Basis mit einem an seinen Emitter und die zweite Betriebsstromleitung (23) angeschlossenen Widerstand (61) und mit einem an den Schalter (51) angeschlossenen Widerstand (60) verbunden ist.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstelleinrichtung zu schaffen, welche es ohne Beeinflussung der für die übrigen Betriebszustände (Vollast, Teillast, Drehzahl, Luft- und Motortemperatur, Kaltstart usw.) vorangestellten Einspritzmengen möglich macht, die Leerlaufeinspritzmeiige von einem Normal- oder Mittelwert ausgehend zu vergrößern oder zu verklei