DE2531109C3 - Vorrichtung zur indirekten, elektronischen Einspritzung von Kraftstoff in Ottomotoren - Google Patents

Description

60

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur elektronisch gesteuerten, indirekten Kraftstoffeinspritzung in Otto-Brennkraftmaschinen mit mindestens einer Luftansaugung, einer elektrisch steuerbaren Einspritzdüse für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine, einer mit der Einspritzdüse verbundenen Kraftstoffzufuhreinrichtung, deren Kraftstoffausgangsdruck über einen Druckfühler in der Luftansaugleitung und eioen Druckmoöulator bei zunehmender Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine und bei Zunahme des Ansaugleitungsunterdruckes zunimmt, und einer elektronischen Steuereinrichtung, die mit einem Drehzahl-Bezugswinkel-Fühler, mit einem stromaufwärts von der Drosselklappe in der Ansaugleitung angeordneten, in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge verdrehbaren Drosselorgan als Luftdurchsatzfühler und mit der Einspritzdüse für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden ist und die Einspritzdüse mit elektrischen Einspritzimpulsen beaufschlagt, deren Dauer von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Luftdurchsatz abhängt und in Übereinstimmung mit Luftdurchsatz und Kraftstoffdruck jeweils die Kraftstoffmenge in einem bestimmten, festgelegten Verhältnis zur Luftmenge steuert

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-ÜS 22 20 269 bekannt ^rf?e bereits einen Druckmodulator zum Erhöhen des hjaftstoffdrucks bei Zunahme des Ansaugleitungsunterdrucks aufweist sowie ein elektronisches Aggregat mit einem an einer Ansaugleitung angeordneten, einstellbaren Drosselorgan als Luftdurchsatzfühler zur Aufnahme des Luftdurchsatzes als weiteren Betriebsparameter, so daß die abgegebene Impulsdauer in Übereinstimmung mit Luftdurchsatz und Kraftstoffdruck jeweils die Kraftstoffmenge in einem bestimmten, festgelegten Verhältnis zur Luftmenge steuert

Dabei nimmt der Unterdruck wegen der starken Strömungsgeschwindigkeit der Luft bei geöffnetem Drosselorgan mit größer werdender Belastung der Maschine zu. was zu einer Erhöhung des Kraftstoffdrucks führt.

Aus der DE-OS 22 42 795 ist es ferner bekannt die Einspritzimpulslänge, abhängig von der Luftmenge im Ansaugrohr, von der Drehzahl der Brennkraftm?schine und von weiteren Parametern zu verändern, und zwar mittels einer Steuervorrichtung, die sowohl ein von der Drehzahl abhängiges Signal, als auch ein von der Stellung einer Luftklappe abhängiges Signal verarbeitet und die ein Einspritz-Grundsignal erzeugt welches über eine Korrektureinheit geführt und in dieser an die weiteren Parameter der Brennkraftmaschine angepaßt wird. Dabei wird der Druck des den Einspritzventilen zugeführten Kraftstoff mittels eines Druckreglers abhängig vom Druck in der Luftansaugleitung geregelt.

Schließlich ist es aus der FR PS 20 62 433 bekannt, eine Speichereinheit für digitale Signale, die von der Stellung eines Drosselorgans und von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig sind, aus einer Vidzanl von Widerständen aufzubauen und die Einspritzventile, abhängig von den gespeicherten und parameterabhängig angewählten Werten mittels der am Auseang der Speichereinrichtung anstehenden resultierend*..· Span nung zu steuern.

Dabei wird durch das Steuersignal die Zündverstellung des Motors u~d/oder die Einspritzung beeinflußt. Als Parameter werden dabei zwei Größen verwendet, die aus Drehzahl, Drosselklappenstellung oder Unterdruck in der Luftansaugleitung ausgewählt sind,

Auf die beiden verwendeten Motorparameter kann wahlweise vor Verwendung des Signals ein Korrekturwert berücksichtigt »',-erden, wenn der Parameter eine bestimmte Größe nicht überschreitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektronisch gesteuerten Kraftstoffein-

spritzung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß selbst bei besonderen Betriebssituationen eine möglichst genau an dem jeweiligen Betriebszustand angepaßte Kraftstoffdosierung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der in Frage stehenden Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung dadurch gelöst, daß die elektronische Steuereinrichtung sowohl eine Grundsteuereinheit enthält, die die mittels des Luftdurchsatzfühlers gemessene Ansaugluftmenge durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine dividiert und ein dem Divisionsergebnis entsprechendes, die Dauer eines Grund-Einspritzimpulses bestimmendes analoges Spannungssignal abgibt, als auch eine Verfeinerungseinheit, welcher ein vom Drehzahlfühler erzeugtes, drehzahlproportionales analoges Spannungssignal und das von der Grundsteuereinheit abgegebene Spannungssignal zugeführt wird und welche das von der

10

15

20

gnal drehzahlabhängig hinsichtlich einer eingespeicherten, alle Drehzahlen der Brennkraftmaschine umfassenden Betriebscharakteristik verändert und das veränderte analoge Spannungssignal an ihrem Ausgang abgibt zur Bestimmung der Dauer eines gegenüber dem Grund-Einspritzimpuls entsprechend der Betriebscharakteristik veränderten Einspritzimpulses, als auch eine zeitschaltergesteuerte Leistungseinheit, die mit dem Bezugswinkelfühler und dem Ausgang der Verfeinerungseinheit in Verbindung steht und in ihrer Dauer vr der Größe des analogen Ausgangsspannungssignals der Verfeinerungseinheit abhängende Einspritzimpulse erzeugt, weiche den Einspritzdüsen in durch den Bezugswinkelfühler festgelegten Steuerzeiten zugeführt werden, daß die Verfeinerungseinheit einen ersten Verschlüßlerkreis, der das von der Grundsteuereinheit abgegebene analoge Spannungssigna! in ein aus einer bestimmten Anzahl von Spannungsniveaus bestehendes erstes analoges diskontinuierliches Stufensignal umwandelt und einen zweiten Verschlüßlerkreis umfaßt, der das vom Drehzahlfühler erzeugte, drehzahlproportiona- w Ie analoge Spanmingssignal in ein aus einer bestimmten Anzahl von Spannungsniveaus bestehendes zweites analoges diskontinuierliches Stufensignal umwandelt ferner eine mit beiden analogen diskontinuierlichen Stufensignalen beaufschlagte Logik-Stufe, in der jedes Spannungsniveau des ersten diskontinuierlichen Stufensignals mit jedem Spannungsniveau des zweiten analogen diskontinuierlichen Stufensignals jeweils über eine UND-Logik verbunden ist einen mit der Logik-Stufe verbundenen Umschaltkreis und einen Speicherkreis. d»*r aus so vielen Bildnern von vorgegebenen Spannungsniveaus besteht wieviele UND-Logiken bestehen, wobei der Umscnaltkreis vom Speicherkreis ein bestimmtes Spannungsniveau jeweils gewinnt, wenn von der entsprechenden UND-Logik einer der Bildner der Spanmingsniveaus wirksam gemacht wird, und ein zwischen mindestens zwei der bestimmten Spannungsniveaus liegendes Spannungsniveau gewinnt, wenn von den entsprechenden UND-Logiken mindestens zwei der Büdner der Spannungsniveaus gleichzeitig wirksam gemacht werden, und wobei die durch den Umschaltkreis vom Speicherkreis jeweils gewonnenen Spannungsniveaus die eingespeicherte Betriebscharakteristik wiedergeben, und daß die Verfeinenmgseinheit einen Kombinationskreis enthält, dem das Spannungsniveau, weiches der Umscnaltkreis jeweils vom Speicherkreis gewinnt, und das von der Grundsteuereinheit abgegebene analoge Spannungssignal eingegeben wird und der ein das analoge Ausgangsspannungssignal der Verfeinerungseinheit darstellendes Signal durch Kombination des eingegebenen Spannungsniveaus und des eingegebenen Spannungssignals bildet

Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Grundsteuereinheit, bei der mittels eines Luftdurchsatzfühlefs die Ansaugluftmenge gemessen wird — womit im Einklang mit der Lehre der FR-PS 20 62 433 bereits zwei Parameter, nämlich Drosselklappenstellung und Drehzahl berücksichtigt werden, sowie einer weiteren Verfeinerungseinheit, welche die Drehzahl allein berücksichtigt und durch das von ihr abgegebene Signal die Ausgangswerte der Grundsteuereinheit berichtigt können auf sehr einfache Weise bei allen Motorleistungen auch unerwartete Betriebsfälle, beispielsweise starkes Abbremsen nach schneller Fahrt, berücksichtigt werden, um jedesmal das günstigste Gemischverhältnis zu erzielen, in dem das von der Grundsteuereinheit

e⁰ Cnannii

oI A ra\\i a ti IaKh an-

gig hinsichtlich einer eingespeicherten, alle Drehzahlen der Brennkraftmaschine umfassenden Betriebscharakteristik verändert wird. Soweit gemäß dem Stand der Technik ein Speicher zur Erzeugung eines Steuersignals, abhängig von den abgetasteten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine verwendet wird, dient dieser Speicher lediglich zur Erzeugung eines der Grundsteuereinheit entsprechenden Signals, ermöglicht es jedoch nicht, das abgegebene Steuersignal für die Kraftstoffeinspritzung allein drehzahlabhängig noch einmal zu verfeinern.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung zur elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzung wird insbesondere die Präzision der Kraftstoffeinspritzung bei niedrigen und mittleren Leistungen Verbessert bei denen sehr kurze Einspritzzeiten vorliegen. Je kürzer nämlich diese Zeiten sind, desto beträchtlicher ist der Einfluß der öffnungs- und Schließungs-Übergangszeiten der elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen. Die Dauer der Übergangszeiten ist von der Einspritzdauer unabhängig und bildet einen großen Anteil an der Einspritzdauer selbst wenn diese ei"'»" sf-hr kleinen Wert betrifft Die Dosierungsungenauigkeiten waren daher bisher prozentual gesehen, um so größer, je kleiner die von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen abgegebenen Durchflußmengen sind. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich geworden, bei den kleinen und mittleren Motorleistungen jene Dosierungsfehler zu vermeiden, die bisher auftraten, selbst wenn die den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen übertragenen Signale korrekt sind und genau die Erfordernisse des Motors bei den vers "iiedenen Betriebsbedingungen darstellen.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Einspritzvorrichtung, in welcher in einer Saugleitung 10, stromaufwärts einer Drosselklappe 11 ein Luftdurchflußmengenmesser angeordnet ist, der aus einem Luftdurchsatzfühler 12 besteht Die Öffnung veränderlichen Querschnitts, die vom Luftdurchsatzfühler freigelassen wird, hängt von der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft ab. Abhängig von dieser Durchflußmenge ist auch das Dnickgefälle, das die Luft über diese Öffnung erfährt Der Luftdurchsatzfühler 12 besteht aus einer Klappe 13, ans einer Membran 14, mit der die Klappe mittels des Hebels 13' und der Stange 14⁷ verbunden ist, und aus einem Federabschnitt 15, der auf die Membran 14

einwirkt Auf einer Seite der Membran 14 wirkt der stromaufwärts von der Klappe 13 herrschende Druck, während auf der anderen Seite der Membran der stromabwärts v«n der Klappe herrschende Druck wirkt.

Bei Durchflußmengenänderungen der vom Motor angesaugten Luft, wird der stromabwärts von der Klappe 13 herrschende Druck und die auf die Klappe 13 wir.Hfrnde Kraft aufgrund der auf den Seiten der Membran 14 bestehenden Druckdifferenz ΔΡ, geänderL Die Klappe 13 wird so lange zu einer Drehung um ihre Achse gesteuert, bis auf der Membran f4 die auf die Druckdifferenz ΔΡ. zurückzuführende Kraft und die Reaktionskraft der Feder 15 ins Gleichgewicht kommen. Die Klappe 13 läßt eine Luftdurchtrittsöffnung frei, die mit der DurchfluBmenge selbst zu- und abnimmt. Das Bewegungsgesetz der Klappe ist daher eine Funktion der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft, wobei die Elastizitätskennlinie der Feder 15 bekannt ist Mit der Klappe 13 ist ein elektromechanischer Geber 16 verbunden. Das bewegliche Glied des Gebers 16, das beispielsweise nach der Art eines Potentiometers sein könnte, ändert eine elektrische Größe, die daher für den Drehwinkel «a der Klappe 13 kennzeichnend ist Dieses elektrische Signal kann, mit einer Feder 15 zweckmäßiger Kennlinie, dem Luftdurchtrittsquerschnitt in der Leitung 10, «a s A„ proportional sein und ist daher eine Funktion der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten LufL

Von der Leitung 10, in dem zwischen dem Drosselorgan 12 und der Drosselklappe 11 liegenden Bereich zweigt ein Rohr 17 ab, das mit dem Druckmodulator 18 verbunden ist der in dem Kraftstoffzuführungssystem zu den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen 19, 20, 21, 22 (im vorliegenden Fall yier für einen vierzylindrigen Motor eingebaut ist Zum Modulator 18 kann auch ein Rohr 23 (in Fig. 1 gestrichelt) führen, das von der Leitung 10 stromabwärts von der Drosselklappe 11, vor dem Eintritt in den Zylindern abgezweigt ist

Eine in den F i g. 2 und 3 näher dargestellte Einheit 18 besitzt die Aufgabe, den Druck des den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen zugeführten Kraftstoffes zu Oberwachen, wobei dieser Druck mit dem, stromabwärts vom Luftdurchsatzfühler 12 herrschenden Druck und gegebenenfalls mit dem im Ansaugbereich der Zylinder herrschenden Druck in Korrelation gebracht wird. Daraus geht hervor, daß auch der Einspritzdruck eine Funktion der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft ist, da dieser Druck in Abhängigkeit des von der Luft über die Klappe 13 erfahrenen Druckgefälles veränderlich ist

Der Modulator 18 ist zwischen der Druckleitung 24 der Pumpe 25 und der Leitung 26 geschaltet, vor. der die einzelnen Leitungen 27, 28, 29, 30 abzweigen, die von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen ausgehen.

Eine Rückführleitung 34 führt den Kraftstoff in den Tank 31 zurück. Die Kraftstoffpumpe 25 taucht über den Filter 32 in den Tank 31. Ein zweiter Filter 33 ist in der Druckleitung der Pumpe 25 angeordnet

Die bei jedem Arbeitsspiel von jeder elektrisch gesteuerten Einspritzdüse abgegebene Kraftstoffmenge hängt von der Verweilzeit in Offensteliung der elektrisch gesteuerten Einspritzdüse selbst und vom Einspritzdruck, d.h. von der Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck und dem Druck (oder besser Unterdruck) ab; der in der Saugleitung stromabwärts von der Drosselklappe im Bereich herrscht, in welchem die Abgabe des Kraftstoffes seitens der elektrisch gesteuerten Einspritzdüse erfolgt
Wie erwähnt ergibt sich:

sowie auch, für ein bestimmtes Gemischverhältnis AIB:

m„

und daher

r/p,

Der Modulator 18 sieht dafür vor. den Kraftstoffdruck derart einzustellen, daß

P₁

ΔΡ.

wie dies unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 näher erklärt wird, ist Das elektronische Aggregat das in F i g. 1 in einem Blockschema dargestellt ist, sorgt dafür, die Verweilzeit in Offenstellung einer jeden elektrisch gesteuerten Einspritzdüse einzustellen, indem diese Verweilzeit vom, den Luftdurchtrittsquerschnitt (Funktion der Durchflußmenge) kennzeichnenden Signal gemäß der Beziehung

abgeleitet wird.

Das zur Einstellung der Einspritzzeit bestimmte, elektronische Aggregat umfaßt einen Bezugswinkelfühler 35, 36, bestehend aus einem mit einer der Motorwellendrehzahl proportionalen Umlaufgeschwindigkeit sich drehenden Organ und aus einem .elektromechanischen Geber 35, der ein Signal abgibt, das eine Information über die Drehzahl und den Takt enthält. Das aus dem Geber 35 austretende Signal wird in die Einstelleinheit 36 eingegeben, in der es in ein Signal verwandelt wird, das dazu geeignet ist, in den nachgeschalteten Bestandteilen des elektronischen Aggregates angewandt zu werden. Das vom Geber 35 abgegebene Signal kann beispielsweise impulsartig sein

so und es könnte zweckmäßig sein, daß in der nachgeschalteten Einstelleinheit 36 dieses Signal in ein pulsierendes Signal geeigneter Form umgewandelt wird.

Das aus dem Bezugswinkelfühler austretende, die Takt- und Tachoinformation enthaltene Signal wird einer Einheit 37 übertragen, in welcher es derart verarbeitet wird, daß e:in rein drehzahlproportionales Signal fifnjgewonnen wird.

Eine elektronische Grundsteuereinheit 38 erhält das von der Einheit 37 abgegebene Tachosignal und das die

eo Durchflußmenge der ?om Motor angesaugten Luft kennzeichnende, vom Geber 16 abgegebene Signal. In der Grundsteueremheit 38 werden diese beiden Signale gemäß der Beziehung

aa
η

miteinander kombiniert, wobei ein Signal gebildet wird,

das einem der beiden Ausdrücke proportional ist, die an der rechten Seite der Durchfiußmengengleichung

angegeben sind. Dieses Signal wird in der Form der Zeit

τ == ^aa

abgegeben und ist die Öffnungszeit, die dazu nötig ist daß mit dem vom Modulator überwachten Einspritzdruck P, die von einer elektrisch gesteuerten Einspritzdüse abgegebene Fördermenge der von einem Zylinder pro Arbeitsspiel angesaugten Luftmenge proportional (gemäß einem vorbestimmten Verhältnis) sei. Das Signal Ta stellt daher dip von piner plektrisch gesteuerten Einspritzdüse abgegebene Fördermenge dar, die einem bestimmten konstanten Gemischverhältnis entspricht und daher es erforderlich macht, abgeändert zu werden, um bei den verschiedenen Betriebsbedingungen das geeignetste Gemischverhältnis der-rt zu verwirklichen, daß die Motorleistungen auf ein Optimum gebracht v/erden. Diese Operation wickelt P =

sich in einer Verfeinerungseinheit 39 ab, der das Signal Tb und das von der Einheit 37 abgeleitete Tachosignal eingegeben wird Im Zusammenhang mit der vollen Motordrehzahl, wird das Signal Tb korrigiert und in ein Zeitsignal T umgewandelt das die von einer elektrisch gesteuerten Einspritzdüse abgegebene Fördermenge dargestellt die dem Mischverhältnis entspricht, das für den Motor im spezifischen Betriebszustand erforderlich ist Das so erzeugte Signal Γ wird der Leistungseinheit 40 übertragen, wobei es jedoch vor dem Eintritt in diese Einheit in der Übersetzungseinheit 42 von einem Signal geändert werden kann, das von der Einheit 41 abgegeben wird, die imstande ist, die Zeitdauer Tmittels Multiplikation durch einen Parameter K > 1 derart zu verlängern, daß Kraftstoffabgabeergänzungen bei Motorbetriebsbedingungen erfolgen, wo dies erforderlich ist

Das von der Einheit 41 austretende Signal wird nämlich durch die Verarbeitung der Eintrittssignale gewonnen, die aus der Motortemperatur, der Temperatur der angesaugten Luft und einem kennzeichnenden Wert des Startvorganges des Motors bestehen. d. h.

Die Leistungseinheit 40, die außer dem Signal Tauch ein von der Einstelleinheit 36 abgeleitetes Signal so empfängt, sorgt dafür, die Intensität des Signals T zu verstärken und es mit einer zweckmäßigen Einstellung den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen zu übertragen.

In F i g. 2 ist eine erste Ausführungsart des Druckmodulators 18 dargestellt Die, jenen in F i g. 1 entsprechenden Elemente sind mit denselben Bezugsziffern angegeben. Der eigentliche Modulator besteht aus einer Kammer 43, die über die Leitung 17 mit dem stromabwärts vom Luftdurchsatzfühler 12 gelegenen Bereich der Leitung 10 in Verbindung steht und durch die Membran 44 abgeschlossen ist

An den mittigen starren Bereich der Membran 44 ist eine Stange 45 angelenkt, die auch in 46 an ein Ende des zweiarmigen Hebels 47 angelenkt ist

Der Hebel 47 ist bei 4S schwenkbar gelagert und ist bei 49 an die Sttnge 50 angelenkt, die an den mittigen starren Bereich der Membran 5i angelenkt ist, die die Kammer 52 abschließt Die Kammer 52 ist über die Leitung 53 mit der druckseitigen Leitung 24 der Kraftstoffpumpe und mit der Zuführleitung 26 der elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen 19, 20, 21, 22 verbunden. Am starren mittigen Bereich der Membran 51 ist ein Nadelventil 54 befestigt, das mit der geeichten Einlrittsöffnung der Rückführleitüng 34 des Kraftstoffes zum Tank31 in Eingriff steht

Die Fläche der Membran 44 ist größer als die Fläche der Membran 51 und auch der Hebelarm der Stange 45 ist größer als der Hebelarm der Stange 50, so daß ein zweckmäßiges Übersetzungsverhältnis der auf das Nadelventil 54 wirkenden Kraft entsteht Dies ist erforderlich, um die entgegengesetzte Kraft zu überwinden, die vom Kraftstoffdruck hervorgerufen wird, der durchschnittlich größer ist, als der absolute Wert de« Unterdruckes in der Kammer 43. Diese Kraftübersel· zung ist auch erforderlich, um eine größere Ansprechgenniticrlfpit 711 prrpi/^lipii Λα aiinh lrlpinA ΓΐηΐριΉι-uplfqnrlp-

Hingen wahrnehmbare Zunahmen der im Spiel stehenden Kräfte ausmachen, so daß diese vom Modulator wahrgenommen werden.

Wenn mit öder Durchmesser der Membranen 44, mit c/der Durchmesser der Membran 51 und mit

das Verhältnis angegeben wird, das zwischen dem Kraltstoffdruck stromaufwärts von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen und dem Luftdruck in der Leitung 10 stromabwärts vom Drosselorgan 12 besteht, so ergibt sich:

35 Wird mit c der Hebelarm der Stange 45, mit b der Hebelarm der Stange 50, mit A die Fläche der Membran 44 und mit a die Fläche der Membran 51 angegeben, so kann die Gleichgewichtsgleichung der auf die- Membranen wirkenden Kräfte bezüglich des Schwenklagers 48 wie folgt geschrieben werden:

A ■ p_x ■ c = α -p_b ■ b

A. = Ii- 1 a P] c

A c P= r

Wird mit ρ der Drehwinkel des Hebels 47 um das Schwenklager 48 angegeben, so muß für eine korrekte Funktionsweise der Membran lauten:

D = Vl

und daher — = I/—

b φ

_p= AVA= A₃₁₂

α V α α

und daher:

— = ρ 1 Ii a

Bei Zunahme der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft, dreht sich die Klappe 13 um ihre Achse, wodurch der Luftdurchtrittsquerschnitt in der Leitung 10 vergrößert wird.

Das Änderungsgesetz des Luftdurchtrittsquerschnittes und folglich das Änderungsgesetz des Unterdruckes Itromabwärts der Klappe 13 in Abhängigkeit der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft, hängen von der Elastizitätskennlinie der Feder 15 ab.

Bei Zunahme des Unterdruckes stromabwärts von der Klappe 13, nimmt die Kraft zu_s die auf die Membran 44 aufgrund der Druckdifferenz auf den beiden Merrbranseiten wirkt Diese Kraft (die in der Figur nach !Sb^pn gerichtet !?·) '*? ds⁷" hpsirfiht pine Prphnng Λς% Hebels 47 im Uhrzeigersinn hervorzurufen und das Nadelventil ti·derart zu bewegen, daß die Ruckführleitung 34 abgesperrt wird, wodurch der Kraftstoffdurchfrittsquerschnitt herabgesetzt wird. Folglich nimmt der Kraftstoffdruck auf der Druckseite der Pumpe und •tromaufwärts von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen zu. Der Kraftstoffdruck geht von einem Kleinstwert, der den niedrigen Lasten und kleinen Luftdurchflußmengen entspricht, auf einen Höchstwert •ber, der den Höchstlasten und großen Luftdurchfluß- *>engen entspricht, wobei der Druck gemäß einem Gesetz geändert wird, das eine Funktion des Unterdrukkes stromabwärts der Klappe 13 ist (für ein gegebenes Profil des Nadelventils 54).

Die Möglichkeit über einen kleineren Betriebsdruck tu verfügen, wenn die DurchfluBmenge der vom Motor ■ngesaugten Luft und daher die Kraftstoffdurchnußmenge der elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen klein mnd, ist deshalb von großem Vorteil, da bei Gleichheit des eingespritzten Kraftstoffes es möglich ist die Öffnungszeiten der elektrisch gesteuerten Einspritzdüse gegenüber dem Fall zu verlängern, bei dem der Betriebsdruck höher liegt Auf diese Weise werden die Dosierungsfehler vermieden, die in den Einspritzvorrichtungen vorkommen, bei denen der Betriebsdruck konstant ist und dessen Wert derart gewählt wird, daß die Öffnungszeiten der elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen bei hohen Lasten nicht übermäßig verlängert werden, wenn die vom Motor verlangten Durchflußmengen des Kraftstoffes hoch sind.

Wird der Kraftstoffdruck mit dem Unterdruck •tromabwärts von der Klappe 13 geändert, der eine Funktion der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft ist, werden die Dosierungsfehler vermieden, die die Unempiiadlichkeit des Gebers 16 bei kleinen Durcbilußmengenänderungen aufgrund von Reibungen verursachen würde, die dessen bewegliches Gliederfährt

Die Druckändeningen stromabwärts vom Drosselorgan 12 werden vom Modulator 18 wahrgenommen, auch wenn sie kleinen Betrages sind, und rufen Kraftstoffdruckänderungen und dadurch Durchflußmengenänderungen hervor, die mit den Änderungen der angesaugten Luft übereinstimmen, wobei die Fehler berichtigt werden, die auf das Nichteintreten des der Klappe 13 zugeordneten Gebers zurückzuführen sind.

Der gemäß der Lösung der Fig.2 ausgeführte Modulator ist insbesondere für mehrere Drosselklappen aufweisende Motoren geeignet, d. h. für Motoren, die so viele Drosselklappen besitzen, wie viele Motorzylinder vorliegen. In diesem Fall wird nämlich der Unterdruck-Verlauf in der einzelnen Ansaugleitung von Unterdruckzuständen in den anderen Ansaugleitungen nicht beeinflußt und es ist möglich, die Einspritzung derart einzustellen, daß die Kraftstoffabgabe mit vorgegebenen Werten des Unterdruckes selbst erfolgt

Es besteht keine Notwendigkeit den Zuführdruck zu den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen mit dem Ansaugunterdruck stromabwärts der Drosselklappe in Beziehung zu setzen, da derselbe Unterdruck bei der Einspritzung auch mit dem gewünschten Wert in den verschiedenen Betriebsbedingungen beibehalten werden kann. Der Zuführdruck Pt, der im Ausdruck des Einspritzdruckes P₁ hervorgeht, ist nur in Abhängigkeit des Unterdruckes stromabwärts der Klappe 13 veränderlich, da Pb s APt und P_am = konstant ist

Der in F i g. 3 gezeigte Modulator unterscheidet sich

von ipnpm in P i er 9 HaHitrph HnR Pr Hip I Ihpru/aphtincr j _o. , -. _o

des Zufuhrdruckes der elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen auch in Abhängigkeit des Unterdruckes in der Ansaugleitung stromabwärts von der Drosselklappe erlaubt.

Diese zweite Lösung wird vor allem in, eine einzige Drosselklappe aufweisenden Motoren angewandt bei welchen der Unterdruckverlauf im Ansaugsammelrohr vom Unterdruckverlauf in den Leitungen beeinflußt wird, die stromabwärts abzweigen und deshalb ist es schwieriger, den Wert des Unterdruckes selbst bei der Einspritzung festzulegen.

Der Modulator 18 besteht in diesem Fall aus der Kammer 43, der entsprechenden Membran 44, der Kammer 52 mit der Membran 51, dem Verbindungsgestänge zwischen den beiden Membranen, d. h. aus den Stangen 45 und 50 und dem Hebel 47 und überdies aus der Kammer 55, die über die Leitung 23 mit dem Ansaugleitungsabschnitt stromabwärts von der Klappe 11 verbunden und durch die Membran 56 abgeschlossen ist Mit dem mittigen starren Bereich der Membran 56 ist eine Stange 57 befestigt die in 58 an ein Ende des Hebels 47 und an die Stange 50 angelenkt ist die ihrerseits an der Membran 51 befestigt ist

Das Nadelventil 54, das an der Membran 51 festliegt wird in diesem Fall durch das Zusammenwirken der Steuerungen von der Membran 44 und von der Membran 56 betätigt, so daß der Kraftstoffdruck stromaufwärts von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen vom Unterdruck in der Leitung 10 stromabwärts von der Klappe 13 und vom Unterdruck stromabwärts von der Drosselklappe 11 überwacht wird, der, wie bekannt, ein Mittel der in den einzelnen Ansaugleitungen herrschenden Unterdrücke ist

Bei einem bestimmten Wert des Unterdruckes stromabwärts von der Klappe 13 und daher bei einem bestimmten Wert der Durchflußmenge der vom Motor angesaugten Luft wird das Nadelventil 54 von der Membran 56 in Öffnungsstellung oder in eine größere Schließstellung gesteuert, je nachdem, ob der Unterdruck stromabwärts von der Klappe größer oder kleiner ist, als ein bestimmter Bezugswert und folglich der Kraftstoffdruck stromaufwärts von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen ab- oder zunimmt

Der Modulator der F i g. 3 besitzt immer die Aufgabe, den Einspritzdruck Pi = Pb— P₃^mit dem Luftdruckgefälle AP_x in Beziehung zu setzen. Wegen der Veränderbarkeit des Druckes im Bereich der Ansaugleitung, in welchem die elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen die Abgabe ausführen, wird jedoch in diesem Fall der

Zuführdruck auch in Abhängigkeit dieser Veränderlichen gemäß der Beziehung Pb = P_3m+aP_a verändert

In F i g. 4 ist das Schaltschema eines Teils der Einheit 37 und der elektronischen Grundsteuereinheit 38 dargestellt

In der ZeichiJing ist mit der Bezugsziffer 410 eine Leitung mit einer Spannung angegeben, die auf einem unterhalb der Bordspannung festgesetzten Wert stabilisiert ist Die Leitung 410 speist das Potentiometer 16, dessen Schieber mit der Welle der Klappe 13 verbunden ist Das Potentiometer 16 ist mittels des Trimmers 411 geerdet; während dessen Schieber mit den Emittern von vier, mit 412, 413, 414 und 415 angegebenen PNP-Transistoren verbunden ist

Die Basis eines jeden Transistors ist mit dem mittigen Knotenpunkt zwischen jeweils zwei Widerständen 416-417-418-419,420-421 und 422-423 verbunden, die zwischen der mit der Betriebsspannung des Fahrzeugs gespeisten Leitung 424 und einem ODER-Stromkreis 425,426,427 und 428 in Reihe geschaltet ist

Der Kollektor eines jeden Transistors ist in 429 über eine Reihe eines Widerstandes 430,431,432 und 433 und eines Kondensators 434, 435, 436 und 437 geerdet Der zwischen Widerstand und Kondensator liegende Knoten ist mit einer Ausgangsklemme des Stromkreises 438, 439,440 und 441 verbunden und ist über die Reihe eines Widerstandes 442, 443, 444 und 445. einer Diode 446, 447,448 und 449 und eines weiteren Widerstandes 450, i51,452 und 453 geerdet.

Die Kathode der Diode ^46 ist mit dem zwischen dt..i so Widerstand 423 und dem ODER-Stromkreis 428 liegenden Knotenpunkt verbunden. Die Kathode der Diode 447 ist mit dem zwischen dem Widerstand 417 und dem ODER-Stromkreis 425 liegenden Knotenpunkt verbunden. Die Kathode der Diode 448 ist mit dem zwischen dem Widerstand 419 und dem ODER-Stromkreis 426 liegenden Knotenpunkt verbunden. Die Kathode der Diode 449 ist mit dem zwischen dem Widerstand 421 und dem ODER-Siromkreis 427 liegenden Knotenpunkt verbunden.

Vom beschriebenen Stromkreis wird das S'gral für die Ausgangseinstellung der Einspritzung abgegeben, das die Einspritzzeit

darstellt. Dieses Signal wird vom Spannungswert gebildet, der an den Ausgangsklemmen 438, 439, 440 und 44t erzeugt wird, von denen jede eine elektrisch vi gesteuerte Einspritzdüse anspricht.

Um die Betriebsweise des Stromkreises besser zu verstehen, wird nachstehend beschrieben, wie das Ausgangssignal an einer einzigen Klemme (z. B. jene, die mit der Bezugsziffer 438 angegeben wurde) gebildet ü wird, da das Ausgangssignal an den anderen Klemmen in analoger Weise mit einer Reihenfolge gebildet wird, die von der Zündfolge der von den elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen 19, 20, 21 und 22 (Fig. I) abhängig ist

Wie oben beschrieben, gibt der Geber 35 Signale ab, die von Impulszügen gebildet sind, die in der Einstelleinheit 36 in pulsierende Stfornsignale geeigneter Form umgewandelt werden, die eine Information über die Drehzahl und den Takt bezüglich der Motorwelle enthalten. Die Anzahl der in der Einstellein* heit 36 gebildeten elektrischen Signale ist gleich der Anzahl der Zylinder (im vorliegenden Fall vier) des Motors. Diese Signale erreichen gleichzeitig die Leistungseinheit 40 und die Einheit 37 und sind untereinander und gegenüber der Motorenwelle zweckmäßig eingestellt, wobei sie zyklisch ein Spannungsniveau LOW (L) und ein Spannungsniveau HIGH (H) annehmen. Jedes Signal steuert beim Obergang vom Zustand H zum Zustand L die Erregung der Spuele der entsprechenden elektrisch gesteuerten Einspritzdüse, die sich öffnet, wodurch die Kraftstoffeinspritzung beginnt und gleichzeitig einer der Zeitschalter wirksam wird, die in der Leistungseinheit 40 immer enthalten sind Dieser Zeitschalter bewirkt die Zeitzählung der Einspritzung, & h. der Verweilzeit in Offenstellung der angesprochenen Einspritzdüse, aufgrund der im von der Einheit 42 abgegebenen Signal enthaltenen Information.

Der Verweüwinkel in Offenstellung emer jeden elektrisch gesteuerten Einspritzdüse liegt zwischen 180° und 360° des Motorenwinkels, so daß bei einem bestimmten Winkel γ, die beiden elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen der beiden Zylinder, die sich in der Zündfolge folgen, sich gleichzeitig in Offenstellung befinden. Für die vom Motor beanspruchte Dauer, um diesen Überlagerungswinkel γ zu durchlaufen, befinden sich die beiden Signale im Zustand L, die den beiden elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen der beiden Zylinder übertragen werden, die sich in der Explosionsfolge (siehe Schema in F i g. 8) folgen.

Die vier Paare der davon abgeleiteten Signale bilden die Eingänge de. vier ODER-Stromkreise 425,426,427 und 428 und wenn die Signale eines einem ODER-Stromkreis entsprechenden Paares sich beide im Zustand L befinden, steuern sie den Übergang vom Zustand H zum Zustand L des Ausgangs desselben ODER-Stromkreises.

Unter Bezugnahme auf die Γ i g. 1 nehme man an, daß die elektrisch gesteuerten Einspritzdüsen 19, 20, 21, 22 jeweils dem 1 °, 2°, 3°. 4° Zylinder eines Vierzylindermotors zugeordnet sind Man nehme überdies an, daß die Einstelleinheit 36 die Signale liefert, die die öffnung der Einspritzdüsen 19 und 21 (wobei festgelegt ist daß sich in der Zündfolge der 1°. 3°: 4°, 2" Zylinder folgen) steuern, und auch das die beiden, jeweils den Einspritzdüsen der Zylinder 1° und 3° gelieferten Signale die Eingänge des ODER-Stromkreises 425 bilden. Befinden sich diese beiden Signale gleichzeitig im Zustand L, geht der ODER-Stromk^reis 425 zum Zustand L über, wobei er leitend wird. Dabei werden die Widerstände 416 und 417 geerdet und die Verbindung Emitter-Basis des Transistors 412 ist einer direkten Polarisation unterworfen. Der Transistor wird leitend und beginnt den Ladevorgang des Kondensators 434. dessen Dauer von der Verweilzeit des ODER-Stromkreises 425 im Zustand L abhängt Sobald eines der in den ODER-Stromkreis 425 eintretenden Signale auf den Zustand H übergeht geht der Eingang desselben ODER-Stromkreises auf den Zustand H über und dieser hört auf leitend zu sein, wobei dadurch die Interdiktion des Transistors 412 und die Unterbrechung der Ladung des Kondensators 434 hervorgerufen wird.

Die im Kondensator gespeicherte Ladung verbleibt so lange, bis die Diode 446 eine direkte Polarisation erfährt. Dies erfolgt, wenn der ODER-Stromkreis 428 leitend wird, wobei ef auf den Zustand L übergeht Bei diesen Bedingungen kann der Kondensator 434 über den Widerstand 442 entladen und für den folgenden Ladevorgang ausgerichtet werden. Die Spannung der von der Klemme 438 abgenommenen Endladung seitens des Kondensators 434 hängt von der Ladespännüng,

d.h. von der Spannung, die am Schieber des Potentiometers 16 in Abhängigkeit der Winkelstellung der Klappe 13 aufgebaut wird, und von der Ladezeit desselben Kondensators ab, d. h. von der Zeit, die der Motor benötigt, um die obengenannten Winkel y zu durchlaufen, der der Motordrehzahl umgekehrt proportional ist Das aus dem Stromkreis austretende Signal ist daher:

In F i g. 5 ist das Blockschaltbild der Verfeinerungseinheit 39 dargestellt und aus F i g. 6 ist eine Schaltung derselben Einheit ersichtlich. In diese Einheit treten die beiden Signale /i und h ein. Das mit f\ angegebene Signal wird von der Grundsteuereinheit 38 gebildet und stellt die Einspritzzeit dar, die der Grundeinstellung entspricht Das mit h angegebene Signal wird vom nicht gezeigten Stromkreis der Einheit 37 geliefert, der für die Integration des von der Einstelleinheit 36 abgegebenen, pulsierenden Signals sorgt, wobei ein kontinuierliches Signal erzeugt wird, dessen Wert von der Motordrehzahl abhängt

Jedem Wertepaar der beiden Signale am Eingang wird ein Signal vorgegebenen Wortes zugeordnet Dieses Signal wird darauffolgend verwendet, um dasselbe Signal /Ί zu korrigieren, das direkt von der Grundsteuereinheit 38 abgegeben wird, und das Ausgangssignal zu erzeugen.

Die Verfeinerungseinheit 39 umfaßt zwei, in der Ausführung und Funktionsweise identische Stromkreise, die hier als Kodifizierer oder Verschlüßler im Sinne angegeben werden, daß jeder Stromkreis eines der beiden Signale am Eingang (Zi und /2) ausarbeitet und dasselbe von der Zeit kontinuierlich abhängige Signal in ein diskontinuierliches Stufensignal umwandelt Dies kommt einer Aufteilung des Veränderungsfeldes des kontinuierlichen in den Verschlüßlerkreis eintretenden Signals in eine begrenzte Anzahl von Strecken und einem dem aus dem Verschlüßlerkreis austretenden Signal zuerteilten vorgegebenen Zwischenwert einer Strecke gleich, jedesmal wenn das eintretende Signal von derselben Strecke umfaßte Werte annimmt.

Jeder Verschlüßlerkreis ist mit einer Anzahl von Ausgängen versehen, die gleich der Anzahl der Strecken ist, in die das Veränderungsfeld des eintretenden Signals aufgeteilt wird, und jeder Ausgang liefert ein Signal, das vom vorgegebenen Wert (Zwischenwert der entsprechenden Strecke) gebildet wird. Im aus der Figur ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist jeder Verschlüßlerkreis mit vier Ausgängen versehen.

Nimmt das eintretende Signal einen dem Endwert einer Strecke gleichen oder naheliegenden Wert an. liefert der Verschlüßlerkreis zwei Signale. Eines dieser Signale ist von einem Zwischenwert derselben Strecke, das andere von einem Zv/ischenwert der anliegenden Strecke gebildet, um so einen sprunghaften Übergang des Ausgangssignals vom Zwischenwert einer Strecke auf den Zwischenwert der anliegenden Sirecke zu vermeiden. Die von den beiden Verschlüßlerkreisen 510 und 511 gelieferten Signale werden in die Adaptations* kreise 512 und 513 eingeführt und von dort in die Logik'Stufe 514, die von ÜND-GÜedern gebildet ist, die zahlenmäßig den möglichen Kombinationen der Signale am Eingang entsprechen. Bei jedem Paar von in die Logik'Stufe eintretenden Signalen (das eine wird vom Verschlüßlerkreis 510 und das andere vom Verschlüßlerkreis 511 geliefert) wird das entsprechende UND-Glied der Logik-Stufe leitend angesteuert Im betrachteten Fall (siehe auch F i g. 6) ist die Logik-Stufe mit 16 UND-Gliedern (610—640) versehen, die den möglichen elektrischen Kombinationen der vier Signale, die vom Verschlüßlerkreis 510 geliefert werden, und der vier Signale entsprechen, die dem Verschlüßlerkreis 511 geliefert werden.

Die Logik-Stufe 514 ist mit einem Umschaltkreis 515 verbunden, der seinerseits mit einem Speicherkreis 516 verbunden ist der aus einem Speicher von vorgebildeten Spannungsniveaus besteht die im vorliegenden Fall zahlenmäßig sechzehn sind.

Um die Funktionsweise der Logik-Stufe und des Speicherkreises besser zu verstehen, kann auf eine mathematische Quadratmatrize von sechzehn Elementen Bezug genommen werden, bei der die Zeilenvektoren und die Spaltenvektoren jeweils die vie·· Signale, die aus dem ersten Verschlüßlerkreis austreten können, und die vier Signale sind, die aus dem zweiten Verschlüßlerkreis austreten können. Die Kreuzung eines Zeilenvektors und eines Sⁿsltsnvektors cL h. die Kombination der beiden von den beiden Verschlüßlerkreisen gelieferten Signale, individualisiert eines der sechzehn Elemente der Matrize.

■23 Wird von einem der beiden Verschlüßlerkreise mehr als ein Signal abgegeben (wenn die Funktion am Eingang in demselben Verschlüßlerkreis einen dem Endwert einer Strecke gleichen oder naheliegenden Wert annimmt), findet mehr als eine Kombination derselben Signale statt die von den Deiden Verschlüßlerkreisen geliefert werden: so wird mehr als ein UND-Kreis in Funktion gesetzt und werden zwei oder vier Speicherglieder wirksam, von denen jedem ein vorgegebenes Spannungsniveau entspricht.

Wird auf die mathematische Analogie zurückgegriffen, so kann folgendes ausgesagt werden: a) es liegt die Anwesenheit von zwei Spaltenvektoren oder von zwei Zeilenvektoren neben einem Zeilenvektor oder jeweils einem Spaltenvektor vor. In diesem Fall führt deren

•to Kreuzung zur Individualisierung von zwei anliegenden Elementen der Matrize (d. h. zwei anliegende Spannungsniveaus des Speicherkreises); b) es liegt gleichzeitig die Anwesenheit von zwei Zeilenvektoren und zwei Spaltenvektoren vor, die zur Individualisierung mit den Kreuzungen von vier untereinander anliegenden Elementen der Matrize führen.

Im Fall, bei dem ein einziges UND-Glied in Funktion gesetzt wird, wird am Ausgang des Umschaltkreises 515 ein Spannungsniveau erzeugt, da< dem Glied des Speicherkreises 516 entspricht, das in Tätigkeit gesetzt wurde. Im Fall, bei dem mehrere UND-Glieder in Funktion gesetzt werden, wird am Ausgang des Umschaltkreises 515 ein Spannungsniveau erzeugt, das von dem Zwischenwert derjenigen Spannungsniveaus naheliegenden Wert gebildet wird, die den anliegenden in Tätigkeit gesetzten Gliedern des Speicherkreises 516 entsprechen.

Das vorn Umschaltkreis 515 abgegebene Signal wird in den Kombinationskreis 517 (Multiplikator oder Addierer) eingegeben, wo auch das direkt von der Grundsteuereinheit 38 abgegebene Signal eintritt. Das erste, diskrete Spannüngswerte annehmende Signal wird mit dem zweiten Signa! multipliziert oder algebrisch addiert, das Von einer konstant variablen Spannung gebildet ist, so daß auch das am Ausgang des Kreises 517 erzeugte Signal eine konstant variable Spannung ist.
Beirrt Fehlen eines von der Einheit 41 abgegebenen

Korrektursignals stellt das obige Spannungssigna] die Verweilzeit in Offenstellung dar, die erforderlich ist, damit jede elektrisch gesteuerte Einspritzdüse mit dem vom Modulator 18 überwachten Kraftstoffdruck die Durchflußmenge abgibt, die dem Mischverhältnis entspricht, das vom Motor beim jeweiligen Arbeitslauf erfordert wird, der durch eine bestimmte Durchflußmenge an angesaugter Luft und eine bestimmte Drehzahl gekennzeichnet ist

In F i g. 6 sind noch die beiden Verschlüßlerkreise 510 und 511 und die beiden Adaptationskreise 512 und 513 schematisch dargestellt Von den beiden Verschlüßlerkreisen könnten zwei integrierte Schaltungen Typ UAA 170 Siemens mit einem Netz von Transistoren und Widerständen gekoppelt sein, das die Funktion eines Adaptationskreises für die Logik-Stufe 514 der Spannungsniveaus am Ausgang derselben integrierten Schaltungen hat

Der mit dem Verschlüßlerkreis 510 verbundene Adaptationskreis 512 ist mit vier Ausgängen FIl, F12, F13 und F14 versehen und auch der mit dem Verschlüßlerkreis 511 verbundene Adaptationskreis 513 besitzt vier mit F21, F22, F23 und F24 angegebene Ausgänge. Jeder der Ausgänge eines Adaptionskreises ist zusammen mit jedem der Ausgänge des anderen Adaptionskreises mit einem der UND-Glieder der Logik-Stufe 514 verbunden. FIl und F21 sind mit dem UND-Glied 610 verbunden, dessen Ausgang mit 611 angegeben ist FIi und F22 sind mit dem UND-Kreis 612 verbunden, dessen Ausgang mit 613 angegeben ist FIl und F23 sind tiii dem UND-Glied 614 verbunden, dessen Ausgang mit 615 angegeben ist und so fort bis zu den Ausgängen F14 und F2'i, die m.i dem sechzehnten UND-Glied 640 verbunden siiid, dessen Ausgang mit 641 angegeben ist

Der Speicherkreis 516 ist wie erwähnt, ein Speicher von sechzehn vorgegebenen Spannungsniveaus, die im vorliegenden Fall durch die Reihenschaltung eines Widerstandes 644—659 und einer Zener-Diode 660—675 zwischen einer Leitung 642 mit stabilisierter Spannung und der Erdung 643 verwirklicht werden. Die Spannung, die am Knoten zwischen dem Widerstand und der Zener-Diode abgenommen wird, wenn die Leitung wirksam ist, besitzt einen in der Planung vorgegebenen Wert. Es liegt nahe, daß die Spannungsbildner auch von jenen in der Figur gezeigten verschieden ausgeführt sein können und zwar durch Spannungsteiler nach der widerstandsfähigen Art mitteis der Reihenschaltung eines Widerstandes, einer Zener-Diode und einer Diode oder mittels einer Serienschaltung eines Widerstandes und von zwei oder mehreren Dioden (siehe F i g. 7).

Jeder Knoten zwischen der Reihe des Widerstandes und der Zener-Diode des Speicherkreises ist mit einem Widerstand 676—691 verbunden, der mit zwei NPN-Transistoren 692—723 parallel geschaltet ist, die mit der Verbindung Basis—Emitter im umgekehrten Sinne angeordnet sind, so daß der Emitter des einen mit dem Kollektor des anderen verbunden ist

Der Knoten zwischen dem Emitter des einen Transistors und dem Kollektor des anderen ist mit der Leitung 724 verbunden, die mittels eines Widerstandes 725 geerdet ist und von der Aüsgangskiemme 726 ausgeht.

Die Basen eines jeden Transistorenpaares sind miteinander und mittels eines als Spannungsniveaubildner wirkenden Widerstandes 727—742 mit der Leitung 642 mit stabilisierter Spannung verbunden. Die Basen eines jeden Transistorenpaars sind auch mit dem Ausgang einer jeden UND-Logik verbunden. So sind die Basen des Transistorenpaares 692 und 693 mit dem Ausgang 611 der UND-Logik 610 verbunden; die Basen des Transistorenpaares 694 und 695 sind mit dem

ίο Ausgang 613 der UND-Logik 612 verbunden usw.

Zur Erklärung der Funktionsweise des beschriebenen Kreises wird auf den Fall Bezug genommen, bei dem die Leitung wirksam wird, die den zur Bildung eines Spannungsniveaus dienenden Widerstand 644 und die Zener-Diode 660 des Speicherkreises umfaßt Die Aktivierung dieser Leitung wird durch den leitenden Eingang des Transistors 692 gesteuert (während der Transistor 693 blockiert ist), d.h. durch die positive Polarisation seiner Basis, die vom UND-Glied 610 geliefert wird, wenn dessen Ausgang 611 vom Zustand L (LOW) auf den Zustand H (HIGH) dadurch übergeht, daß beide Signale am Eingang FIl und F21 das Niveau H annehmen. In diesem Fall wird an der Ausgangsklemme 726 des Kreises ein Spannungsniveau mit einem bestimmten Wert abgenommen, der vom Spannungswert der Leitung 642 und der Dimensionierung des Widerstandes 644 und e-ir Zener-Diode 660 abhängt

An der Aüsgangskiemme 726 des Kreises kann auch ein Spannungsniveau erzeugt werden, das zwischen jenen aus einem Paar von aus einer Serie von Widerstand, Zener-Diode bestehenden Leitung oder zwischen jenen aus vier Leitungen gewonnen werden kann. Man nehme an, daß die beiden jeweils den Widerstand 644 und die Zener-Diode 660 bzw. den Widerstand 645 und die Zener-Diode 661 umfassenden Leitungen wirksam seien. Bei Anwendung des Kirchhoffgesetzes an den Knoten, mit dem der zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistorenpaars 692 und 693 liegende Knoten und der zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistorenpaars 694 und 695 liegende Knoten verbunden sind, wobei der Widerstand 725 viel größer ist als die einen identischen Wert besitzenden Widerstände 676 und 677, wird entnommen, daß die Spannung an diesem Knoten, der mit der Ausgangsklemme 726 des Kreises verbunden ist, den , folgenden Wert besitzt:

ι -

wennK«

wo rden Widerstandswert der Widerstände 676 und 677 und R den Widerstandswert des Widerstands 725 darstellen und V_n und Vi₂ die Spannungen sind, die am Knoten des Widerstandes 644 — Zener-Diode 660 bzw. des Widerstandes 645 — Zener-Diode 661 abgenommen werden.

Wird in diesem Fall angenommen, daß Vn > Vi₂, so gibt V > Vi₂. Transistorenpaar 694 und 695 wird daher der Transistor 695 leitend, der mit der Verbindung Basis—Emitter zu jener des Transistors 694 Umgekehrt angeordnet ist, während der Transistor 694 blockiert bleibt

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektronisch gesteuerten, indirekten Kraftstoffeinspritzung in Otto-Brennkraftmaschinen mit mindestens einer Luftansaugung, einer elektrisch steuerbaren Einspritzdüse für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine, einer mit der Einspritzdüse verbundenen Kraftstoffzufuhreinrichtung, deren Kraftstoff ausgangsdruck über einen ι ο Druckfühler in der Luftansaugleitung und einen Druckmodulator bei zunehmender Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine und bei Zunahme des Ansaugleitungsunterdruckes zunimmt, und einer elektronischen Steuereinrichtung, die mit einem is Drehzahl-Bezugswinkel-Fühler, mit einem stromaufwärts von der Drosselklappe in der Ansaugleitung angeordneten, in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge verdrehbaren Drosselorgan als Luftdurcnsfctzfühler und mit der Einspritzdüse für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden ist und die Einspritzdüse mit elektrischen Einspritzimpulsen beaufschlagt, deren Dauer von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Luftdurchsatz abhängt und in Übereinstimmung mil Luftdurchsatz und Kraftstoffdruck jeweils die Kraftstoffmenge in einem bestimmten, festgelegten Verhältnis zur Luftmenge steuert, dadurch gekennzeichnet, da3 die elektronische Steuereinrichtung (36—42) sowohl eine Grund-Eteuereinhei* (38) enthält, die die mittels des Luftdurchsatzfühlers (12) gemessene Ansaugluft menge durch die Drehzahl dtr Brennkraftmaschine dividiert und ein dem Divisionsergebnis entsprechendes, die Dauer eines Grui.J-Einspritzimpulses bestimmendes analoges Spannungssignal (/1) ab gibt, als auch eine Verfeinerungseinheit (39), welcher ein vom Drehzahlfühler (35, 36, 37) erzeugtes, drehzahlproportionales analoges Spannungssignal (f2) und das von der Grundsteuereinheit (38) abgegebene Spannungssignal (/1) zugeführt wird und welche das von der Grundsteuereinheit (38) abgegebene analoge Spannungssignal (/1) drehzahlabhängig hinsichtlich einer eingespeicherten, alle Drehzahlen der Brennkraftmaschine umfassenden Betriebscharakteristik verändert und das veränderte analoge Spannungssignal an ihrem Ausgang abgibt zur Bestimmung der Dauer eines gegenüber dem Grund-Einspritzimpuls entsprechend der Betriebscharakteristik veränderten Einspritzimpulses, als ">(< auch eine zeitschaltergesteuerte Leistungseinheit (40), die mit dem Bezugswinkelfühler (35, 36) und dem Ausgang der Verfeinerungseinheit (39) in Verbindung steht und in ihrer Dauer von der Größe des analogen Ausgangsspannungssignak der Ver· 'ή ieinerungseinheit (39) abhängende Einspritzimpulse erzeugt, welche den Einspritzdüsen (19—22) in durch den Be/iigswinkelfühler festgelegten .Steuerzeiten zugeführt werden, daß die Verfeinerungseinheit (39) einen ersten Verschlüßlerkreis (510). der das von der m> Grundsteuereinheit (38) abgegebene analoge Spannungssignal (/1) in ein aus einer bestimmten Anzahl von Spannungsniveaus bestehendes erstes analoges diskontinuierliches Stufensignäl (F 11 — F14) umwandelt, und einen zweiten Verschlüßlerkreis (511) umfaßt, der das vom Drehzahlfühler (35, 36, 37) erzeugte, drehzahlproportiönale analoge Spannungssignal (/2) in ciri aus einer bestimmten Anzahl von Spannungsniveaus bestehendes zweites analoges diskontinuierliches Stufensignal (F21-F24) umwandelt, ferner eine mit beiden analogen diskontinuierlichen Stufensignalen beaufschlagte Logik-Stufe (514), in der jedes Spannungsniveau des ersten analogen diskontinuierlichen Stufensignals (FIl -F14) mit jedem Spannungsniveau des zweiten analogen diskontinuierlichen Stufensignals (F21-F24) jeweils über eine UND-Logik (610 bis 641) verbunden ist, einen mit der Logik-Stufe (514) verbundenen Umschaltkreis (515) und einen Speicherkreis (516), der aus so vielen Bildnern (644—691,727—742) von vorgegebenen Spannungsniveaus besteht, wieviele UND-Logiken bestehen, wobei der Umschaltkreis (515) vom Speicherkreis

(516) ein bestimmtes Spannungsniveau jeweils gewinnt, wenn von der entsprechenden UND-Logik (610—640) einer der Bildner der Spannun^sniveaus wirksam gemacht wird, und ein zwischen mindestens zwei der bestimmten Spannungsniveaus liegendes ^n^nmmcTcniypsni trpwirint wenn von den entsprechenden UND-Logiken mindestens zwei der Bildner der Spannungsniveaus gleichzeitig wirksam gemacht werden, und wobei die durch den Umschaltkreis (515) vom Speicherkreis (516) jeweils gewonnenen Spannungsniveaus die eingespeicherte Betriebscharakterisdk wiedergeben, und daß die Verfeinerungseinheit (39) einen Kombinationskreis

(517) enthält, dem das Spannungsniveau, welches der LJmschaltkreis (515) jeweils vom Speicherkreis (516) gewinnt, und das von der Grundsteuereinheit (38) abgegebene analoge Spannungssignal (/1) eingegeben wird und der ein das analoge Ausgangsspannungssignal der Verfeinerungseinheit (39) darstellendes Signal durch Kombination des eingegebenen Spannungsniveaus und des eingegebenen Spannungssignals (/1) bildet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, in der die Grundsteuereinheit (38) min^istens aus einer Widerstand-Kondensator-Anordnung besteht (430, 433, 434—437), die mit einer Leitung (410) mit stabilisierter !Spannung vorgegebenen Wertes mitteis Umschalter (412—415) und eines elektromechanischen Gebers verbunden ist, der den Drosselorgan zugeordnet ist, von dem der Luftdurchtnttsquer schnitt der vom Motor angesaugten Luft abhängt, wobei die erwähnten Umschalter, um die Ladung des Kondensators zu erlauben, von einer ersten logik (425) leitend gemacht werden, der ein erstes vorgewähltes Paar von durch den Drehzahlfühler (35, 36, 37) abgegebenen Signalen eingegeben wird, wobei diese I ogik für die Dauer wirksam gemacht wird, die die Rotorwelle benötigt, um einen ersten vorgegebenen Winkel zu durchlaufen, bei dem die Signale bezüglich ier Verweilzeit der Einspritzdüse in Offenstellung festgesetzte Werte annehmen, wobei mit dem erwähnten Kondensator Entladean Ordnungen (442—445) verbunden sind, die von einer zweiten Logik (428) gesteuert werden, der ein zweites vorgewähltes Paar von durch den Drehzahlfühler (35,36,37) abgegebenen Signalen eingegeben wird, wobei die zweite Logik für die Dauer wirksam gemacht wird, die die Motorwelle benötigt, um einen zweiten vorgegebenen Winkel zu durchlaufen, der durch ein vorgewähltes Einstellverhältnis mit dem erwähnten ersten Winkel zusammenhängt, wobei die Ladespannung des Kondensators eine Funktion der Gestalt des erwähnten elektromechanischen

Gebers ist, und die Spannung der Endladung des Kondensators eine Funktion der Ladespannung und der Dauer der Ladeeinstellung ist, die durch die leitende Dauer der erwähnten ersten Logik festgelegt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkreis (516) einen Widerstand (644—659) und mindestens eine Diode (660—675) in Reihenschaltung zwischen der Leitung (462) mit stabilisierter Spannung vorgegebenen Wertes und einer Erdung (643) umfaßt, wobei die Anzahl dieser Reihenschaltungen gleich der Anzahl der erwähnten Logiken ist, der zwischen dem Widerstand und der mindestens einen Diode liegende Knoten mittels eines zweiten Widerstandes (676—691) mit dem zwischen dem Kollektor und dem Emitter jeweils eines ersten und eines zweiten NPN-Transistors (693—723) in Parallelschaltung liegenden Knotens verbunden ist, die Verbindung Basis—Emitter dieser NPN-Transistoren in umgekehrtem Sinn angeordnet ist so daß der Emitter des einen Transistors jeweils mit dem Kollektor des anderen Transistors eines Transistorpaars (z. B. 632—693) verbunden ist, der zwischen dem Emitter und dem Kollektor jeweils des ersten und des zweiten Transistors liegende Knoten mittels eines weiteren Widerstandes (725) geerdet und mit der Ausgangsklemme (726) der Schaltung verbunden ist, und die Basen der beiden Transistoren miteinander, mit der Leitung (642) mit stabilisierter Spannung und jo mit der Ausgangsklemme der entsprechenden Logik (610—638 verbunden sind

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Diode eine Zenerdiode ist und der weitere Widerstand (676—691) einen großen Wert hat

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Speicherkreis (516) einen aus zwei Widerständen (725; 676—690) bestehenden Spannungstei'^r aufweist der zwischen einer Leitung (642) mit stabilisierter Spannung vorgegebenen Wertes und einer Erdung in Serie liegt, wobei die Anzahl dieser Spannungsteiler gleich der Anzahl der erwähnten Logiken (510—638) und der zwischen den beiden Widerständen liegende Knoten mittels ή eines d.ntten Widerstandes (676> mit dem zwischen dem Kollektor und dem Emitter eines ersten und eines zweiten NPN-Transistors in Parallelschaltung liegenden Knoten verbunden ist und die Verbindungen Basis —Emitter dieser Transistoren in umge- >o kehrtem Sinne angeordnet sind.

6. Verrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Korrektureinheit (41) zur Abgabe eines Signals, das das aus der Verfeinerungseinheit (39) iustretende Signal bei besonderen Motorbetriebszu- « itänden, bei denen Ergänzungen der Kraftstoffabgabe erforderlich sind, ändern kann.