DE3329730C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer Überwachungseinrichtung für den Betriebszustand wenigstens eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Kraftstoffeinspritzsysteme mit einer Steuereinrichtung bekannt, die die der Maschine zuführende Kraftstoffmenge entsprechend Betriebszuständen der Maschine bestimmt und eine Kraftstoffpumpe zur Zuführung von unter Druck stehendem Kraftstoff zu den Kraftstoffeinspritzventilen elektrisch antreibt, während die Kraftstoffeinspritzventile mit Abtastwerten entsprechend der bestimmten Kraftstoffmenge synchron mit der Erzeugung eines vorbestimmte Kurbelwinkelpositionen anzeigenden Signals erregt werden. Wenn bei einem derartigen Kraftstoffeinspritzsystem eines der Kraftstoffeinspritzventile defekt wird, so daß es voll geöffnet bleibt, muß der Betrieb der Kraftstoffpumpe unterbrochen werden um zu verhindern, daß der Maschine eine zu große Kraftstoffmenge zugeführt wird, sowie weitere unerwünschte Folgen, daß z. B. ein im Auspuffrohr der Maschine angeordneter Dreiwege-Katalysator zum Reinigen der Auspuffgase aufgrund einer Reaktion mit einer übermäßig großen Menge an unverbranntem Kraftstoff ausbrennt.

Aus der EP-OS 00 24 531 ist ein Kontrollsystem mit einer Failsafe-Funktion bezüglich einer Abnormität in den Kraftstoffeinspritzventilen bekannt, das ein Befehlssignal für die Kraftstoffeinspritzventile erzeugt und in der eingangs angegebenen Weise ausgebildet ist. Der Betrieb der Einspritzventile wird überwacht, und ein Überwachungssignal wird der Schaltungseinrichtung zur Erzeugung eines Betriebssignals für die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen zugeführt. Das Befehlssignal und das Betriebssignal werden einer Überwachungsschaltungseinrichtung zugeführt, in der ein eine Abnormität anzeigendes Signal erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte, die normale Funktion der Maschine anzeigende Bedingung nicht erfüllt ist. Dies ist der Fall, wenn ein Signal an einem zweiten Eingang der Überwachungsschaltung fehlt. Die Überwachungsschaltung vergleicht die beiden zugeführten Signale, d. h. das Befehlssignal und das Betriebssignal, und gibt nur im Fall einer Abnormität ein Signal ab. Dieses Signal bewirkt einen Alarm und außerdem die Absperrung der Kraftstoffzuleitung zu dem defekten Einspritzventil. Bei einem Ausführungsbeispiel des bekannten Kontrollsystems werden im Fall einer Abnormität gleichzeitig sämtliche Kraftstoffzuleitungen gesperrt und zur selben Zeit wird eine Impulszuführung von der Kontrolleinrichtung zu den Enspritzventilen verhindert.

Die DD-PS 1 42 738 befaßt sich mit dem Problem der Fehlfunktion von Kraftstoffeinspritzventilen und Maßnahmen zur Überwachung und Verhinderung derartiger Fehlfunktionen. Es wird vorgeschlagen, ein logisches Glied zur Diskriminierung des Falls zu verwenden, daß ein Kontroll-(oder Befehls-) Signal aus der Steuereinrichtung zu lange dauert. In diesem Fall gibt das logische Glied einen Impuls ab, der eine Einrichtung zum Abschalten der Einspritzventile betätigt. Zwar wird auf das Problem der Fehlfunktion der Einspritzventile eingegangen, jedoch nur im Zusammenhang mit einem Spezialfall, bei dem das Befehlssignal eine Zeit andauert, die zu lang ist. Lösungsvorschläge zur Behebung allgemein auftretender Fehler bei Einspritzventilen werden in dieser Druckschrift nicht angegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen zu schaffen, das Abnormitäten in den Kraftstoffeinspritzventilen sicher erfassen kann und das so ausgebildet ist, daß es beim Erfassen einer solchen Abnormität die Zufuhr einer übermäßigen Kraftstoffmenge zur Maschine verhindert, wobei verschiedene unerwünschte Folgen vermieden werden, wie beispielsweise das Ausbrennen des Dreiwege-Katalysators aufgrund einer Reaktion mit einer übermäßigen Menge an unverbranntem Kraftstoff. Dieses Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weitergestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems sind Gegenstand der Unteransprüche.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem ein Defekt auftritt, liegt stets ein Betriebssignal an und lediglich die Beziehung zwischen den logischen Pegeln des Befehlssignals und des Betriebssignals ist verändert. Diese Signalpegelbeziehung ist ebenfalls für das Steuerverfahren während der Zeit unmittelbar vor und während des Kraftstoffeinspritzvorgangs wesentlich und es wird stets verhindert, daß die vorbestimmte Beziehung zwischen den logischen Pegeln des Befehlssignals und des Betriebssignals, die den Normalbetrieb anzeigt, wieder aufgenommen wird. Selbst vor dem Starten des Einspritzvorgangs kann die Kraftstoffzufuhr unterbrochen werden, wobei die Kraftstoffpumpe ausgeschaltet wird.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem kann auch bei einer Brennkraftmaschine angewendet werden, die mehrere Zylinder und mehrere, jeweils einem Zylinder zugeordnete Kraftstoffzufuhreinrichtungen aufweist. In diesem Fall umfaßt das Kraftstoffeinspritzsystem mehrere Überwachungseinrichtungen, in denen jeweils eine Unterbrechungseinrichtung auf ein Abnormitätssignal anspricht um zu ermöglichen, daß die Kraftstoffpumpe außer Betrieb gesetzt wird.

Die Erfindung weiterausbildender Merkmale gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung und der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Schaltild des inneren Aufbaues eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems, in dem insbesondere Einzelheiten eines Abschnitts zur Erfassung von Abnormitäten in den Kraftstoffeinspritzventilen dargestellt sind;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, das Änderungen in den Pegeln von Signalen zeigt, die an verschiedenen Punkten des Schaltkreises nach Fig. 1 erzeugt werden, aufgetragen gegen die Zeit; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Betrieb des Abschnitts des Schaltkreises nach Fig. 1 zur Abnormitätserfassung zeigt.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Kraftüberwachungseinrichtung in Form eines Blockdiagramms dargestellt, die bei einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern verwendet wird, von denen jeder mit einer Hauptbrennkammer und einer Nebenbrennkammer versehen ist. In der Figur ist eine Steuereinrichtung 1 dargestellt, die in einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem zur Überwachung der Kraftstoffzufuhr zur Maschine angeordnet ist und die so ausgebildet ist, daß sie Werte der Kraftstoffeinspritzperiode Ti berechnet, während der Kraftstoff in die Maschine einzuspritzen ist, wobei die Berechnung in Abhängigkeit von Werten von Maschinenbetriebsparametern erfolgt, wie beispielsweise der Maschinendrehzahl, des Absolutdruckes in der Ansaugleitung und der Drosselventilöffnung, die durch einen Maschinendrehzahlsensor, einen Sensor für den Absolutdruck in der Ansaugleitung bzw. einen Drosselventilöffnungssensor erfaßt werden, von denen keiner dargestellt ist. Die Steuereinrichtung 1 erzeugt sukzessive Befehlssignale Sa-Sd zur Erregung von Haupteinspritzventilen 3, die zur Zufuhr von Kraftstoff in zugeordneten der Hauptbrennkammern angeordnet sind und von denen nur eines gezeigt ist, und zur Erregung eines nicht dargestellten Neben- oder Untereinspritzventils, das so angeordnet ist, daß es Kraftstoff in alle Neben- oder Unterbrennkammern während Zeitperioden zuführt, die den berechneten Werten der Einspritzperiode Ti entsprechen. Diese Befehlssignale werden in einer vorbestimmten Folge erzeugt, die sowohl durch Impulse eines Kurbelwinkelpositionssignals, von denen jedes eine vorbestimmte Kurbelwinkelposition der Maschine anzeigt und die durch den obengenannten Maschinendrehzahlsensor jedesmal dann erzeugt werden, wenn die Kurbelwelle der Maschine sich um 180° gedreht hat, als auch durch Impulse eines Zylinderunterscheidungssignals bestimmt ist, das durch einen nicht dargestellten Zylinderunterscheidungssensor bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition eines Kolbens innerhalb eines speziellen Zylinders der Maschine erzeugt wird. Diese Befehlssignale Sa-Sd und Se werden jeweils an Haupteinspritzventil-Abnormitätserfassungschaltkreise 2 a-2 d bzw. einen Nebeneinspritzventil- Abnormitätserfassungsschaltkreis 2 e zugeführt.

In dem Haupteinspritzventil-Abnormitätserfassungsschaltkreis 2 a z. B. wird das Befehlssignal Sa einem integrierenden Schaltkreis 25 zugeführt, der aus Invertern 20 und 26, einem exklusiven ODER-Schaltkreis 21, NAND- Schaltkreisen 27 und 28, einem Widerstand R 8 und einem Kondensator C 5 gebildet ist. Der Ausgang des Inverters 20 ist über einen Widerstand R 2 mit der Basis eines Transistors Tr 1 verbunden, dessen Emitter geerdet ist. Zwischen dem Kollektor des Transistors Tr 1 und einem Leiter 40 sind ein aus einem Widerstand R 3 und einem Kondensator C 3 gebildeter Serienschaltkreis und ein aus einem Solenoid 3 a eines zugeordneten Haupteinspritzventils 3 und einem Widerstand R 4 gebildeter anderer Serienschaltkreis geschaltet. Eine Diode D 2 ist zwischen dem Kollektor des Transistors Tr 1 und dessen Emitter geschaltet. Der Kollektor des Transistors Tr 1 ist mit der Basis eines anderen Transistors Tr 2 über einen Widerstand R 5 verbunden. Eine Diode D 3 und ein Kondensator C 4 sind parallel zwischen die Verbindung des Widerstandes R 5 mit der Basis des Transistors Tr 2 und dem Leiter 40 geschaltet. Der Emitter des Transistors Tr 2 ist mit dem obengenannten Leiter 40 verbunden und sein Kollektor ist über einen Widerstand R 6 geerdet und ferner mit einem Eingang des exklusiven ODER-Schaltkreises 21 verbunden. Der Ausgang des exklusiven ODER-Schaltkreises 21 ist mit einem Eingang eines NAND-Schaltkreises 22 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingangsanschluß D eines D-Flipflops 23 verbunden ist.

Die Verbindung des Widerstandes R 8 des integrierenden Schaltkreises 25 mit dessen Kondensator C 5 ist sowohl mit einem Eingang des NAND-Schaltkreises 27 als auch mit einem Eingang eines NAND-Schaltkreises 29 verbunden. Der Ausgang des NAND-Schaltkreises 27 ist mit einem Eingang des NAND-Schaltkreises 28 verbunden. Der Ausgang des Inverters 26 ist mit dem Ausgang des NAND-Schaltkreise 29 verbunden. Die Ausgänge der NAND-Schaltkreises 28, 29 sind mit einem Eingang eines UND-Schaltkreises 30 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingangsanschluß CK des D-Flipflops 23 verbunden ist.

Andererseits ist eine Batterie 5 über einen Zündschalter 6 der Maschine sowohl mit einem Konstantspannungs-Regelschaltkreis 7 als auch mit dem Leiter 40 verbunden. Auf diese Weise erzeugt der Konstantspannungs-Regelschaltkreis 7 eine Ausgangsspannung +Vcc mit einem vorbestimmten Pegel durch einen Leiter 41, wenn der Zündschalter 6 eingeschaltet oder geschlossen wird. Mit dem Ausgang des Konstantspannungs-Regelschaltkreises 7 ist ein Triggerimpulsgeneratorschaltkreis 8 verbunden, der aus einem aus einem Widerstand R 1 und einem Kondensator C 1 bestehenden Serienschaltkreis, einer parallel zum Widerstand R 1 geschalteten Diode D 1 und einem Schmitt-Trigger- Schaltkreis 8 a gebildet ist, der mit der Verbindung des Kondensators C 1 mit dem Widerstand R 1 verbunden ist. Auf diese Weise erzeugt der Triggerimpulsgeneratorschaltkreis 8 einen Triggerimpuls Pt beim Anlegen der Ausgangsspannung +Vcc aus dem Konstantspannungs-Regelschaltkreis 7 an ihn, d. h. beim Einschalten oder Schließen des Zündschalters 6.

Das D-Flipflop 23 weist einen Ausgangsanschluß Q auf, der mit einem Eingang eines NOR-Schaltkreises 4 verbunden ist, und anderen Ausgangsanschluß , der mit dem Leiter 41 über eine lichtemittierende Diode 24 als Alarmvorrichtung und einen Widerstand R 7 verbunden ist und der direkt mit einem Eingang des NAND-Schaltkreises 22 verbunden ist. Das D-Flipflop 23 ist so ausgebildet, daß es ein Ausgangssignal mit niedrigem Pegel (im folgenden mit "0" bezeichnet) an seinem Ausgangsanschluß Q und ein Ausgangssignal mit hohem Pegel (im folgenden mit "1" bezeichnet) an seinem anderen Ausgangsanschluß erzeugt, wenn es sich in einem rückgesetzten Zustand befindet, und wenn es durch Anlegen eines Eingangssignals an seinen Eingangsanschluß D auf einen hohen Pegel (im folgenden mit "1" bezeichnet) gesetzt wird, werden die Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen Q und invertiert und auf "1" bzw. "0" gesetzt.

Die anderen Haupteinspritzventil-Abnormitätserfassungsschaltkreise 2 b-2 d und der Nebeneinspritzventil-Abnormitätserfassungsschaltkreis 2 e sind ähnlich angeordnet wie der oben beschriebene Haupteinspritzventil- Abnormitätserfassungsschaltkreis 2 a, so daß deren Beschreibung weggelassen wird. Die Ausgangsanschlüsse Q der nicht dargestellten Flipflops dieser Abnormitätserfassungsschaltkreise 2 b-2 e sind mit Eingängen des NOR-Schaltkreises 4 verbunden. Der Ausgang des NOR- Schaltkreises 4 ist mit einem Eingang des UND-Schaltkreises 9 verbunden, an den auch der Ausgang eines Schaltkreises 10 zur Steuerung der Kraftstoffpumpe 14 angeschlossen ist. Der Ausgang des UND-Schaltkreises 9 ist mit einer Basis eines Transistors Tr 3 verbunden, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektor mit dem Leiter 40 über eine Spule 12 eines Relaisschaltkreises 11 und einem anderen Leiter 42 verbunden ist, wobei eine Diode D 4 zwischen dem Kollektor und dem Emitter geschaltet ist. Der Relaisschaltkreis 11 weist einen Kontakt auf, bei dem ein Verbindungsanschluß 13 a mit dem Leiter 42 und der andere Verbindungsanschluß 13 b mit einer Kraftstoffpumpe 14 verbunden ist.

Bei der obigen Anordnung werden beim Einschalten des Zündschalters 6 zum Starten der Maschine die Leiter 40, 42 mit einer Ausgangsspannung aus der Batterie 5 versorgt und demgemäß wird der Leiter 41 mit der geregelten Spannung +Vcc aus dem Konstantspannungs-Regelschaltkreis 7 versorgt. In diesem Fall erzeugt der Triggerimpulsgeneratorschaltkreis 8 einen Triggerimpuls Pt und legt diesen an einen Rücksetzimpulsanschluß R des D-Flipflops 23 zum Rücksetzen desselben an, so daß die Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen Q, 0 bzw. 1 werden. Dies bewirkt die Erregung des NAND-Schaltkreises 9 zur Übertragung eines Steuersignals aus dem Schaltkreis 10 zur Steuerung der Kraftstoffpumpe an dem Transistor Tr 3 zur Erregung desselben. Bei der Erregung des Transistors Tr 3 wird die Spule 12 angeregt, um zu bewirken, daß der Kontakt 13 geschlossen wird. Dann startet die Kraftstoffpumpe 14 ihren Betrieb zur Zufuhr von unter Druck stehendem Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Kraftstofftank zu den Einspritzventilen 3.

Andererseits berechnet der Steuerschaltkreis 1 Werte der Einspritzperiode Ti, die Betriebszuständen der Maschine entsprechen und erzeugt Befehlssignale Sa-Se, wie vorstehend beschrieben.

Wenn das Befehlssignal Sa wie bei (a) in Fig. 2 den Pegel 1 annimmt, wird der Transistor Tr 1 gesperrt, um das Solenoid 3 a des Kraftstoffeinspritzventils abzuschalten, wodurch das Kraftstoffeinspritzventil 3 geschlossen oder abgesperrt wird, d. h. keine Kraftstoffeinspritzung bewirkt wird. In diesem Fall nimmt die Kollektorspannung Vb des Tr 1 den Pegel 1 ((b) in Fig. 2) an, und demgemäß wird der Transistor Tr 2 gesperrt, wobei seine Kollektorspannung Vc auf dem Pegel 0 (c) in Fig. 2) liegt und dadurch bewirkt wird, daß der exklusive ODER- Schaltkreis 21 ein Ausgangssignal 1 erzeugt. Daher werden beide Eingänge des NAND-Schaltkreises 22 auf 1 gesetzt, so daß der Ausgang dieses Schaltkreises 22 0 wird und das D-Flipflop 23 in einem rückgesetzten Zustand gehalten wird. Die Kollektorspannung Vc des Transistors Tr 2 kann als ein Signal genommen werden, das den Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils 3 anzeigt, und deshalb wird das Signal Vc im folgenden als "Betriebszustandssignal" bezeichnet. Wenn das Befehlssignal Sa den Wert 1 hat, weist das Ausgangssignal Vd aus dem integrierenden Schaltkreis 25 einen Pegel 1 ((d) in Fig. 2) auf und demgemäß weisen die Ausgangssignale Ve, Vf aus den NAND-Schaltkreisen 28, 29 beide einen Pegel 1 ((e), (f) in Fig. 2) auf, so daß das Ausgangssignal aus dem UND-Schaltkreis 30 einen Pegel 1 aufweist.

Nimmt man jetzt an, daß der Pegel des Befehlssignals Sa sich in einem Moment t 1 bei (a) in Fig. 2 von 1 nach 0 ändert, leitet der Transistor Tr 1 und regt das Solenoid 3 a des Kraftstoffeinspritzventils 3 zum Öffnen dieses Ventils an. Gleichzeitig fällt der Spannungspegel Vb am Kollektor des gleichen Transistors auf 0 ab ((b) in Fig. 2), wodurch bewirkt wird, daß der Transistor Tr 2 leitet, so daß der Pegel des Betriebszustandssignals Vc 1 wird, wie es bei (c) in Fig. 2 gezeigt ist. Folglich nimmt das Ausgangssignal aus dem exklusiven ODER-Schaltkreis 21 den Pegel 1 an. Andererseits startet beim Abfallen des Pegels des Befehlssignals Sa auf 0 der Kondensator C 5 des integrierenden Schaltkreises 25 beim Zeitpunkt t 1 mit seiner Entladung, so daß seine Anschlußspannung Vd graduell abfällt, wie es bei (d) in Fig. 2 gezeigt ist. Zum Zeitpunkt t 1 fällt das Ausgangssignal Vf aus dem NAND-Schaltkreis 29 auf 0 ab, wie es bei (f) in Fig. 2 gezeigt ist, jedoch gewinnt es zum Zeitpunkt t 2 wieder einen Pegel 1, wenn die Ausgangsspannung Vd aus dem integrierenden Schaltkreis 25 auf einen vorbestimmten Pegel abfällt. Diese Änderung im Ausgangssignal Vf aus dem NAND-Schaltkreis 29 bewirkt, daß der UND-Schaltkreis 30 einen Ausgangsimpuls erzeugt. Das D-Flipflop 23 wird über seinen Eingangsanschluß D mit einem Eingangssignal geladen, wenn die Ausgangsspannung Vf aus dem NAND-Schaltkreis 29 sich von 0 nach 1 ändert. In diesem Fall weist jedoch das über den Eingangsanschluß D zugeführte Eingangssignal einen Pegel 0 auf, so daß das D-Flipflop 23 nicht durch das obige Eingangssignal zurückgesetzt wird, sondern in einem rückgesetzten Zustand bleibt, wobei sein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß Q auf einem Pegel 0 gehalten wird und dadurch der Kraftstoffpumpe 14 der fortlaufende Betrieb gestattet wird.

Bei einem Zeitpunkt t 3, wenn der Pegel des Befehlssignals Sa sich von 0 nach 1 ändert, wie es bei (a) in Fig. 2 gezeigt ist, sperren beide Transistoren Tr 1, Tr 2, wodurch das Solenoid 3 a des Kraftstoffeinspritzventils 3 abgeschaltet und abgesperrt wird, während gleichzeitig das Ausgangssignal aus dem Transistor Tr 2, d. h. der Pegel des Betriebszustandssignals Vc 0 wird ((c) in Fig. 2). Gerade zu diesem Zeitpunkt bleibt das Ausgangssignal aus dem exklusiven ODER-Schaltkreis 21 auf einem Pegel 0 und demgemäß bleibt das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 auf einem Pegel 0, so daß das D-Flipflop 23 in einem Rücksetzzustand verbleibt. Übrigens wird beim Sperren des Transistors Tr 1 die vom Solenoid 3 a erzeugte elektromagnetische Energie von einem Resonanzschaltkreis aufgenommen, der durch das Solenoid 3 a, den Widerstand R 3, den Kondensator C 3 und den Widerstand R 4 gebildet ist, um dadurch die Erzeugung einer großen elektromotorischen Gegenspannung aus dem Solenoid 3 a zu verhindern und den Transistor Tr 1 vor einer Beschädigung durch die elektromotorische Gegenspannung zu schützen.

Beim Start vom Zeitpunkt t 3 aus, wenn der Pegel des Befehlssignals Sa 1 wird, wächst die Ausgangsspannung Vd des integrierenden Schaltkreises 25 graduell an, so wie es bei (d) in der Fig. 2 gezeigt ist, während andererseits das Ausgangssignal Ve aus dem NAND-Schaltkreis 28 beim Zeitpunkt t 3, wenn der Pegel des Befehlssignals Sa 1 wird, den Pegel 0 annimmt, und 1 beim Zeitpunkt t 4 wird, wenn die Ausgangsspannung Vd aus dem integrierenden Schaltkreis 25 einen vorbestimmten Pegel erreicht, wie es bei (e) in Fig. 2 gezeigt ist. In der gleichen Weise wie vorstehend dargelegt, wird das D-Flipflop 23 über seinen Eingangsanschluß D mit einem Eingangssignal geladen, wenn die daran über den UND-Schaltkreis 30 angelegte Spannung Ve zum Zeitpunkt t 4 auf einen Pegel 1 ansteigt, und in diesem Augenblick hat der obige Eingang einen Pegel 0, so daß das D-Flipflop 23 nicht gesetzt wird, sondern in der gleichen Weise wie vorstehend dargelegt, in einem Rücksetzzustand verbleibt, wobei es der Kraftstoffpumpe 14 einen fortlaufenden Betrieb erlaubt.

Auf diese Weise werden, solange das Kraftstoffeinspritzventil 3 normal arbeitet, der Pegel des Befehlssignals Sa und der Pegel des Betriebszustandssignals Vc immer relativ zueinander invertiert, wie es bei (a), (c) in Fig. 2 gezeigt ist, wodurch das D-Flipflop 23 in einem rückgesetzten Zustand gehalten wird, der es der Kraftstoffpumpe 14 erlaubt, ihren Betrieb fortzusetzen.

Es sei jetzt angenommen, daß aus irgendeinem Grund eine Erdung eines Teils des Solenoids 3 a auf der Seite des Transistors Tr 1 oder einen Kurzschluß zwischen dem Kollektor des Transistors Tr 1 und dessen Emitter auftritt. Der Transistor Tr 1 wird dann ungeachtet des Pegels des an ihn angelegten Eingangssignals abgeschaltet oder gesperrt, so daß die Kollektorspannung Vb 0 wird. Demzufolge leitet der Transistor Tr 2, so daß der Pegel des Betriebszustandssignals Vc 1 wird und danach auf diesem hohen Pegel gehalten wird. In diesem Zustand wird, wenn der Pegel des Befehlssignals Sa sich von 0 nach 1 ändert, das Ausgangssignal aus dem exklusiven ODER- Schaltkreis 21 0, so daß das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 den Pegel 1 annimmt. Gleichzeitig bewirkt die Änderung des Pegels des Befehlsignals Sa ein Abfallen des Pegels der Ausgangsspannung Ve aus dem NAND-Schaltkreis 28, wie es bei (e) in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn die Vorderflanke des Impulses Ve dem Takteingangsanschluß CK des D-Flipflops 23 zugeführt wird, wird dieses gesetzt oder mit dem Ausgangssignal 1 aus dem NAND-Schaltkreis 22 geladen, um ein Ausgangssignal 1 aus seinem Ausgangsanschluß Q zu erzeugen, das den UND- Schaltkreis 9 abschaltet, so daß der Transistor Tr 3 gesperrt oder abgeschaltet wird und dabei den Betrieb der Kraftstoffpumpe 14 unterbricht. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß des D-Flipflops 23 0 und erregt dabei die lichtemittierende Diode 24. Das gleiche Ausgangssignal am Ausgangsanschluß wird dem NAND-Schaltkreis 22 zugeführt. Wenn sich dann der Pegel des Befehlssignals Sa von 1 nach 0 ändert, wird das Ausgangssignal aus dem exklusiven ODER-Schaltkreis 21 auf den Pegel 1 gesetzt, jedoch bleibt das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 auf dem Pegel 1, weil es dann an seinem einen Eingang mit dem Ausgangssignal 0 aus dem Ausgangsanschluß Q des D-Flipflops 23 zugeführt wird. Deshalb bleibt auch dann, wenn die Vorderflanke des unmittelbar darauffolgenden Impulses des Ausgangssignals Vf aus dem NAND-Schaltkreis 29 ((f) in Fig. 2) dem Takteingangsanschluß CK zugeführt wird, das D-Flipflop 23 in einem gesetzten Zustand.

In dem Fall, daß die vorstehend erwähnte Erdung oder der Kurzschluß auftreten, wenn sich einmal der Pegel des Befehlssignals Sa unmittelbar nach dem Auftreten der Unterbrechung des Solenoids 3 a von 0 nach 1 geändert hat, ändert sich auf diese Weise das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 nach 1 und wird danach auf diesem hohen Pegel gehalten. Danach verbleibt das D-Flipflop 23 ungeachtet von Änderungen in den Pegeln der an den Eingangsanschluß CK angelegten Spannungen Vf, Ve in einem gesetzten Zustand, wodurch die Kraftstoffpumpe 14 für die Suspension der Kraftstoffversorgung oder -zufuhr außer Betrieb gehalten wird.

Es sei außerdem angenommen, daß eine Unterbrechung des den Emitter des Transistors Tr 1 mit Erde verbindenden Leitungsdrahtes oder ein Öffnen zwischen dem Kollektor des Transistors Tr 1 und dessen Emitter aus irgendeinem Grunde auftritt. Dann tritt ungeachtet des Pegels des Eingangssignals an dem Transistor Tr 1 kein Kollektorstrom auf, so daß der Transistor Tr 2 gesperrt wird und demgemäß der Pegel des Betriebszustandssignals Vc 0 wird und danach auf diesem niedrigen Pegel gehalten wird. In diesem Zustand wird, wenn sich der Pegel des Befehlssignals Sa von 1 nach 0 ändert, das Ausgangssignal aus dem exklusiven ODER-Schaltkreis 21 0, so daß das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 den Pegel 1 annimmt. Gleichzeitig bewirkt die Änderung des Pegels des Befehlssignals Sa einen Abfall des Pegels der Ausgangsspannung Vf aus dem NAND-Schaltkreis 28, wie es bei (f) in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn die Vorderflanke des Impulses Ve an den Takteingangsanschluß CK angelegt wird, wird das Flipflop 23 gesetzt oder mit dem Ausgangssignal 1 aus dem NAND-Schaltkreis 22 geladen, um an seinem Ausgangsanschluß Q ein Ausgangssignal 1 zu erzeugen, das den UND-Schaltkreis 9 abschaltet, so daß der Transistor Tr 3 gesperrt wird und dadurch der Betrieb der Kraftstoffpumpe 14 unterbrochen wird. Gleichzeitig nimmt das Ausgangssignal am Ausgang des D-Flipflops 23 den Pegel 0 an und erregt dabei die lichtemittierende Diode 24. Das gleiche Ausgangssignal am Ausgang wird an den NAND-Schaltkreis 22 angelegt. Dann nimmt, wenn sich der Pegel des Befehlssignals Sa von 0 nach 1 ändert, das Ausgangssignal aus dem exklusiven ODER-Schaltkreis 21 den Pegel 1 an, jedoch bleibt das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 auf 1, weil dieser dann an seinem einen Eingang mit dem Ausgangssignal 0 aus dem Ausgang des D-Flipflops 23 versorgt wird. Deshalb bleibt das D-Flipflop 23 auch dann in einem gesetzten Zustand, wenn die Vorderflanke des unmittelbar folgenden Impulses des Ausgangssignals Ve aus dem NAND-Schaltkreis 29 ((e) in Fig. 2) an den Takteingang CK angelegt wird. Auf diese Weise ändert sich in dem Fall, daß die vorstehend erwähnte Unterbrechung oder Öffnung auftritt, wenn der Pegel des Befehlssignals Sa sich einmal von 1 nach 0 unmittelbar nach dem Auftreten der Unterbrechung des Solenoids 3 a geändert hat, das Ausgangssignal aus dem NAND-Schaltkreis 22 nach 1 und wird danach auf diesem Pegel gehalten. Danach bleibt ungeachtet von Änderungen des Pegels der an den Eingang CK angelegten Spannungen Vf, Ve das D-Flipflops 23 in einem gesetzten Zustand und hält dadurch die Kraftstoffpumpe 14 für die Suspension bzw. Sperrung der Kraftstoffzufuhr außer Betrieb.

Die oben beschriebene Betriebsweise des Abnormitätserfassungsschaltkreises 2 a wird auf die anderen Abnormitätserfassungschaltkreise 2 b-2 e angewendet. Deshalb wird, wenn irgendeines der Kraftstoffeinspritzventile fehlerhaft wird, die Kraftstoffpumpe automatisch außer Betrieb gesetzt, während gleichzeitig mittels der Erregung der lichtemittierenden Diode 24 eine Warnung gegeben wird.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise des Abschnittes zur Abnormitätserfassung des Schaltkreises nach Fig. 1 zeigt. Das Timing der Kraftstoffeinspritzungen in die einzelnen Haupteinspritzventile 3 und die Nebeneinspritzventile wird beim Schritt (1) entsprechend der Erzeugung des Kurbelwinkelpositionssignals (TDC-Signal) bestimmt. Dann werden beim Schritt (2) der Wert eines der Befehlssignale Sa-Sd, das an eines der Haupteinspritzventile 3 anzulegen ist, das zur Kraftstoffeinspritzung synchron mit dem vorliegenden Impuls des TDC-Signals entsprechend dem beim Schritt (1) bestimmten Einspritztiming zu betätigen ist, und der Wert des Befehlssignals Se erfaßt, das an das Nebeneinspritzventil anzulegen ist, das zur Kraftstoffeinspritzung synchron mit jedem Impuls des TDC-Signals zu betätigen ist, ebenso auch die Werte der Betriebszustandssignale, die diesen Einspritzventilen jeweils zugeordnet sind. Die obige Bestimmung wird unmittelbar vor der Vollendung von Berechnungen der Kraftstoffeinspritzperioden Ti für diese Einspritzventile ausgeführt. D. h., die obigen Befehlssignale haben dann einen Wert 1, um die Abschaltung der zugeordneten Einspritzventile zu befehlen, während die Betriebszustandssignale VC einen Wert 0 haben sollten, der die Abschaltung der entsprechenden Einspritzventile anzeigt, solange diese Ventile normal arbeiten. Dann wird beim Schritt (3) bestimmt, ob die obigen Betriebszustandssignale jeweils einen Wert haben oder nicht, der dem Wert seines entsprechenden Befehlssignals richtig entspricht, d. h. einen Wert 0, der die Abschaltung des ihm zugeordneten Einspritzventils anzeigt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes (3) negativ oder nein ist, d. h., wenn jedes der Betriebszustandssignale den Wert 1 zeigt, wird entschieden, daß eine Abnormität im betreffenden Einspritzventil vorliegt, und dann wird das Auftreten einer solchen Abnormität gespeichert, wobei eine Warnung durch die lichtemittierende Diode 24 gegeben wird, und die Kraftstoffpumpe 14 wird beim Schritt (4) angehalten. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes (3) bejahend oder ja ist, werden die Ventilöffnungsperioden TOUTM und TOUTS für das obige, dem vorliegenden Impuls des TDC-Signals entsprechenden Haupteinspritzventils und des Nebeneinspritzventils beim Schritt (5) durch den Steuerkreis 1 berechnet, und die Befehlssignale, die einen Wert 0 aufweisen und die berechneten Ventilöffnungsperioden TOUTM, TOUTS anzeigen, werden beim Schritt (6) aus dem Schaltkreis 1 ausgegeben. Danach werden beim Schritt (7) sowohl die Werte der oben ausgegebenen Befehlssignale als auch die Werte ihrer zugeordneten Betriebszustandssignale bestimmt. Beim Schritt (8) wird bestimmt, ob jedes dieser Betriebszustandssignale einen Wert zeigt oder nicht, der seinem zugeordneten ausgegebenen Befehlssignal richtig entspricht, d. h. einen Wert 1, der die Erregung des getroffenen Einspritzventils anzeigt. Wenn die Antwort negativ oder nein ist, wird entschieden, daß eine Abnormität desselben Einspritzventils vorliegt und das Programm schreitet zum Schritt (4) fort, um die vorstehend erwähnten Handlungen auszuführen. Wenn die Antwort ja ist, wird die Ausführung der vorliegenden Schleife des Arbeitsablaufes zur Abnormitätserfassung unter der Annahme beendet, daß keine Abnormität in irgendeinem der Einspritzventile vorliegt.

Claims (7)

1. Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer Überwachungseinrichtung für den Betriebszustand wenigstens eines Kraftstoffeinpritzventils, dem von einer Kraftstoffpumpe (14) unter Druck stehender Kraftstoff zugeführt wird, mit einer Steuereinrichtung (1) zur Bestimmung der Kraftstoffmenge, die in die Maschine den jeweiligen Betriebszuständen der Maschine entsprechend eingespritzt wird, und zur Erzeugung eines Befehlssignals (Sa-Se) zur Einspritzung der jeweils bestimmten Kraftstoffmenge, mit einer auf Befehlssignal (Sa-Se) ansprechenden Antriebseinrichtung (Tr 1) zur Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils (3), mit einer Einrichtung (Tr 2) zur Erzeugung eines den Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils anzeigenden Betriebszustandssignals (Vc), mit einer Signalauswerteinrichtung (21, Tr 2) zur Auswertung des Befehlssignals (Sa -Se) und des Betriebszustandssignals (Vc), mit einer Abnormitätserfassungseinrichtung (22-23, 25-30), die ein eine Abnormität im Kraftstoffeinspritzventil anzeigendes Abnormitätssignal (Q) erzeugt, wenn eine bestimmte, den Normalbetrieb des Kraftstoffeinspritzventils kennzeichnende zeitliche Zuordnung des Befehlssignals und des Betriebszustandssignals nicht erfüllt ist, und mit einer Einrichtung (Tr 3, 11) zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zum Kraftstoffeinspritzventil durch das Abnormitätssignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnormitätserfassungseinrichtung (22-23, 25-30) das Abnormitätssignal (Q) abgibt, wenn zwischen dem Pegel des Befehlssignals (Sa-Se) und dem Pegel (Vc) des Betriebszustandssignals unmittelbar vor und während des Öffnungszustands des Kraftstoffeinspritzventils (3) ein vorbestimmtes, den normalen Betriebszustand des Kraftstoffeinspritzventils (3) kennzeichnendes logisches Pegelverhältnis nicht besteht, daß die Einrichtung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr als Anhalteeinrichtung (Tr 3, 11) zum Außerbetriebsetzen der Kraftstoffpumpe (14) ausgebildet ist und daß die Abnormitätserfassungseinrichtung (22-23, 25-30) nach Auftreten einer Abnormität im Kraftstoffeinspritzventil das Abnormitätssignal (Q) auch weiterhin abgibt, wenn sich das vorbestimmte logische Pegelverhältnis wieder eingestellt hat, so daß die Kraftstoffpumpe (14) nach Auftreten einer Abnormität im Kraftstoffeinspritzventil außer Betrieb gehalten bleibt.

2. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf das Abnormitätssignal (Q) ansprechende Anzeigeeinrichtung (24) zum Anzeigen des Auftretens einer Abnormität im Kraftstoffeinspritzventil (3) vorgesehen ist.

3. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und einem Kraftstoffeinspritzventil pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) so ausgebildet ist, daß sie die in jeden Zylinder entsprechend Betriebszuständen der Maschine einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmt und pro Zylinder je ein Befehlssignal (Sa- Se) erzeugt, dem die in den zugeordneten Zylinder einzuspritzende bestimmte Kraftstoffmenge entspricht, und daß jedem Kraftstoffeinspritzventil eine Abnormitätserfassungseinrichtung zugeordnet ist.

4. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Signalauswerteinrichtung (21, Tr 2) zur Auswertung des Befehlssignals (Sa-Se) und des Betriebszustandssignals (Vc) über einen NAND- Schaltkreis (22) mit einem Eingangsanschluß (D) eines D-Flip-Flops (23) der Abnormitätserfassungseinrichtung (22-23, 25-30) verbunden ist, daß vorgeschaltete Schaltkreise (25-30) der Abnormitätserfassungseinrichtung mit einem zweiten Eingangsanschluß (CK) des D-Flip-Flops verbunden sind, daß ein Ausgangsanschluß (Q) des D-Flip-Flops (23) mit der Anhalteeinrichtung (Tr 3, 11) zum Außerbetriebsetzen der Kraftstoffpumpe (14) verbunden ist, daß ein anderer Ausgangsanschluß ( ) des D-Flip-Flops (23) mit der Anzeigeeinrichtung (24) und mit dem anderen Eingang des NAND-Schaltkreises (22) verbunden ist und daß ein Ausgang eines Triggerimpulsgeneratorschaltkreises (8) mit einem Rücksetzimpulseingangsanschluß (R) des D-Flip-Flops (23) verbunden ist, wobei das Flip-Flop so ausgebildet ist, daß es ein Ausgangssignal mit einem ersten Pegel (0) an seinem Ausgangsanschluß (Q) und ein Ausgangssignal mit einem zweiten Pegel (1) an seinem anderen Ausgangsanschluß ( ) erzeugt, wenn es sich in einem zurückgesetzten Zustand befindet, und die Ausgangssignale an den Ausgangsanschlüssen (Q und ) invertiert und auf den zweiten Pegel (1) bzw. den ersten Pegel (0) gesetzt werden.

5. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnormitätserfassungseinrichtung (22-23, 25-30) Teil eines integrierten Schaltkreises (25) ist, der einen mit der Basis eines die Antriebseinrichtung bildenden Transistors (Tr 1) verbundenen Inverter (20) umfaßt, in den das Befehlssignal (Sa) zur Einspritzung eingegeben wird, daß der Emitter des Transistors (Tr 1) geerdet ist, daß zwischen dessen Kollektor und einem mit der Batterie (5) verbundenen Leiter (40) eine aus einem ersten Widerstand (R 3) und einem Kondensator (C 3) gebildete Serienschaltung und ein aus dem Solenoid (3 a) des zugeordneten Kraftstoffeinspritzventils (3) und einem zweiten Widerstand (R 4) gebildete andere Serienschaltung geschaltet ist, daß eine Diode (D 2) zwischen dem Kollektor des Transistors (Tr 1) und dessen Emitter geschaltet ist, daß der Kollektor des Transistors (Tr 1) mit der Basis eines weiteren, zur Signalauswerteinrichtung (21, Tr 2) gehörenden Transistors (Tr 2) über einen dritten Widerstand (R 5) verbunden ist, daß eine weitere Diode (D 3) und ein weiterer Kondensator (C 4) parallel zwischen die Verbindung des dritten Widerstands (R 5) mit der Basis des weiteren Transistors (Tr 2) und dem Leiter (40) geschaltet sind und daß der Emitter des weiteren Transistors (Tr 2) über einen vierten Widerstand (R 6) geerdet und mit einem Eingang eines zur Signalauswerteinrichtung (21, Tr 2) gehörenden Exklusiv-ODER-Schaltkreis (21) verbunden ist, dessen anderem Eingang das Befehlssignal (Sa) zugeführt wird und dessen Ausgang mit dem anderen Eingangsanschluß des NAND-Schaltkreises (22) verbunden ist.

6. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis (25) mit dem zweiten Eingangsanschluß (CK) des D-Flip-Flops (23) verbunden ist.

7. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (Q) des D-Flip-Flops (23) über einen NOR-Schaltkreis (4) mit dem Eingang eines UND-Schaltkreises (9) verbunden ist, an den auch der Ausgang eines Schaltkreises (10) zur Steuerung der Kraftstoffpumpe (14) angeschlossen ist, daß der Ausgang des UND-Schaltkreises (9) mit der Basis eines Transistors (Tr 3) der Anhalteeinrichtung (Tr 3, 11) verbunden ist, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektor über einen Kontakt (13) mit der Kraftstoffpumpe (14) verbunden ist und mit dem Leiter (40) verbunden ist, wobei eine Diode (D 4) zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors (Tr 3) geschaltet ist und der Kontakt (13) bei Erregung des Transistors (Tr 3) geschlossen ist.