DE2237017A1

DE2237017A1 - Kopplungsschaltung fuer das elektronische brennstoffsteuersystem einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2237017A1
Application number: DE19722237017
Authority: DE
Inventors: Junuthula N Reddy
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1971-08-10
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1973-02-22
Also published as: SU656547A3; SE386712B; GB1338888A; JPS4827133A; AU461620B2; BR7205366D0; AR202085A1; CA951407A; DE2237017C3; AU4506072A; DE2237017B2; ES405741A1; FR2151857A5; IT963299B

Description

Patentanwalt

Dipl-Ing. - "

B -8023 Mönchen - Pullach Wte«T3tr.2,T.Hthn.7933570.7931782

v,l/sta - 4798-A München-Bzllaeh., den 25. Juli 1972

THS BEMDIZ ODRH)ILAT ION, Executive ©ffices. Bendix Center, Sou-thJiel€, Michigan 48ü75, Michigan, USA

Xoppliaaigss ehaltung für das elektronische Brennst off steuersystem einer Brennkraftmaschine"

pie Erfindung betrifft das Gebiet der elektronischen Brennst off Steuersysteme für Brennkraftmaschinen mit Kolbenbetrieb, bei denen der Luftverbrauch der Maschine einen Eingangsparameter für das elektronische Brennstoffsteuersystem darstellt. Insbesondere betrifft die Erfindung denjenigen Abschnitt eines derartigen Systems, bei dem der Luftdruck im Ansaugrohr als primärer Eingangsparameter verwendet wird, um die momentanen Brennstoffanforderungen der zugeordneten Maschine zu bestimmen. Speziell betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Vorsehen eines elektrischen Signals, welches für den abgetasteten Druck kennzeichnend ist und damit die Brennstoffanforderung der Maschine wiedergibt.

Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, bei elektronischen BrennstoffSteuersystemen für Brennkraftmaschinen verschiedene Vorrichtungen zu verwenden, um eine elektrische oder elektronische analoge Größe des Luftdrucks im Ansaugrohr der Maschine zu erzeugen. Derartige Vorrichtungen enthalten induktive Druckwandler mit einem mit einem Luftdruck gesteuerten beweglichen Kern, kapazitive Druckwandler mit einer luftdruckgesteuerten beweglichen kapazitiven Plattenbeziehung oder einem luftdruckgesteuerten beweglichen kapazitiven Plattenverhältnis und mit

309808/0819

luftdruckgesteuerten Regelwiderständen oder Potentiometern-. Es iat jedoch bekannt, daß Brennkraftmaschinen mit beweglichen Kolben eine Brennstoffanforderung aufweisen, die nicht in einer linearen Punktion zum Luftdruck im Ansaugrohr der Maschine bezogen ist. Es war demzufolge erforderlich, bei der Auslegung eines Brennstoffsteuersystems empirisch die Form der Brennst Offanforderungskurve als Funktion des Luftdrucks für eine gegebene Haschine zu bestimmen und dann in geeigneter Weise einen der bekannten Druckabtaster so anzupassen, daß er der empirisch ermittelten Kurve genügt. Solche Lösungen sind kompliziert und sind auch kostspielig zu verwirklichen. Es ist somit Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung für eine Kopplung »wischen einem bekannten Druckabtaster einfacher und billiger Konstruktion und der Hauptcomputereinrichtung zu schaffen, um dadurch eine geeignet geformte Kurve der Ausgangssignalcharakteristik hinsichtlich des Ansaugdruckes im Ansaugrohr vorzusehen, wobei diese Kurve eng oder dicht an die Kurve der Brennstoffanforderung hinsichtlich des Luftdruckes im Ansaugrohr angepaßt ist. Da zu erwarten ist, daß derartige Kurven häufig ihre Steigung ändern und von einer positiven Steigung in eine negative Steigung übergehen, ist es auch Ziel der Erfindung, eine Kopplungsschaltung zu schaffen, die eine Ausgangssignalcharakteristik vorsehen kann, deren Steigung sich häufig ändert, und die von einer negativen in eine positive Steigung übergehen kann oder von einer positiven in eine negative Steigung übergehen kann. Unter diesen Voraussetzungen ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aktive Schaltung zu schaffen, die all die zuvor aufgezählten Ziele zufriedenstellen kann.

Da das Gebiet der Elektronik immer mehr und mehr kompliziert wird, so sind die Kosten der Abtaster, die zum Erzeugen eines Ausgangssignals erforderlich sind, das in nichtlinearer Weise auf die Eingangsgröße bezogen ist, immer mehr prozentual an den Kosten für das gesamte System beteiligt, als dies sonst der Fall ist. Die Erfindung hat sich somit auch zur Aufgabe gestellt, eine elektronische Einrichtung au schaffen, die eine Anpassung zwischen einem Druckwandler mit einer im wesentlichen

309808/0819

linearen Ansprechkurve und dem Ansprechverhalten auf Luftdruck— j Schwankungen "bewirkt, wobei diese Schaltung in Einklang mit den ; üblichen elektronischen Herstellungsverfahren hergestellt wer-.

; den kann, um das von dem Druckwandler erzeugte elektrische Signal in geeigneter Weise nichtlinear abzuwandeln.

\ Die beim Stand der Technik häufig verwendeten Vorrichtungen sind ferner mit dem Nachteil behaftet, daß sie nur eine sehr grobe Annäherung an die gewünschte elektrische Ausgangsgröße für verschiedene Luftdruckeingangsgrößen vorsehen können. Es soll daher auch gemäß der Erfindung ein elektronisches Kopplungs- oder Anpassungsnetzwerk geschaffen werden, um einen ohm-i sehen Regelwiderstands-Druckabtaster an den Hauptoomputerab- j schnitt eines elektronischen Brennstoffsteuersystems zu kop- , pein, welches dann eine elektrische Ansprechgröße erzeugen kann, die nichtlinear auf die Luftdruckschwankungen im Ansaugrohr bezogen ist. Ein spezielles Ziel der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein derartiges Kopplungsnetzwerk zu schaffen, welches eine elektrische Ausgangskurve oder den Verlauf der elektrischen Ausgangsgröße vorsehen kann, bei dem eine Vielzahl von Punkten vorhanden sind, bei denen sich die Steigung der Kurve ändern kann. Somit ist es auch Aufgabe der Erfindung, ein aktives elektronisches Kopplungsnetzwerk zu schaffen, welches eine Signalausgangsspannung erzeugt, die ; nichtlinear auf eine Eingangssignalspannung bezogen ist, die im wesentlichen eine lineare Beziehung zu den Luftdruckschwankungen im Ansaugrohr der zugeordneten Maschine aufweist. Die vorliegende Erfindung schafft ein elektronisches Kopplungsnetzwerk, welches aus einer Vielzahl von stromerzeugenden Mit- ; teln besteht, die in Serie oder der Reihe nach gesteuert werden können, um bei einer Bezugsstelle einen elektrischen Strom vorzusehen, dessen Größe eine nichtlineare Punktion des Luft- j drucks im Ansaugrohr ist*

ErfinduTig3gemäß wird ein Spannungssignal erzeugt, welches nahezu linear auf den Druck im Luftansaugrohr bezogen ist. Dieses Signal wird dazu verwendet, eine Vielzahl von stromerzeugenden

309808/081 9

Einrichtungen zu steuern, die in Serie angeordnet sind, damit sie in verschiedener Weise über die ausgewählten Bereiche des Anaaugrohrluftdruckes betrieben werden können. Weiterhin «erden erfindungsgemäß die Ströme, die dadurch erzeugt wurden, in einen einzigen Strom kombiniert, welcher Strom durch einen fe-"sten Widerstand gedämpft wird, wobei der Spannungsabfall über dem festen Widerstand das Ausgangssignal darstellt.

Gemäß einem weiteren Merkmal nach der Erfindung ist wenigstens eine StromabzügeTorrichtung oder Stromaenke vorgesehen, um eine zusätzliche Quelle für eine Veränderung des Stromes vorzusehen, der durch den festen Widerstandswert verbraucht bzw. gedämpft werden soll.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von AusfUhrungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Plan eines elektronischen BrennstoffSteuersystems, bei dem die vorliegende Erfindung zur Anwendung gelangen kann;

Pig. 2 ein Blockschaltbild, welches die elektronische Steuereinheit von Pig. 1 darstellt;

Fig. 3 einen schematischen Schaltplan eines Eingangswandlers mit einer nichtlinearen Kennlinie nach einer Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 4 eine Kurve des Stromverlaufs gegenüber dem Druck für verschiedene Komponenten der Schaltung von Fig. 3» und

Fig. 5 eine Kurve des Ausgangsstromes der Schaltung von

Fig. 3 gegenüber dem Druck. Diese Kurve stellt die Summe der Kurven von Fig· 4 dar.

309808/0819

In Pig. 1 ist ein elektronisches Breriiisifc offsteuer sys tem in s ehe mat is eher Form dargestellt. Das System !besteht aus einer Haupt computer einrichtung oder einer elektronischen Steuereinheit 10, einem Ansaugrohrdruckabtaster 12, einem Temperaturabtaster 14, einer Eingangszeitsteuereinriclhtung 16 und aus verschiedenen anderen Abtastern, die mit 18 "bezeichnet sind. Der Ansaugrohrdruckabtaster 12 und die zugeordneten weiteren Abtaster 18 sind am Drosselkörper 20 angeordnet. Der Ausgang der Computereinrichtung 10 ist an ein elektromagnetischen Einspritzventilteil 22 gekoppelt, welches im Ansaugrohr 24 montiert ist und so angeordnet ist, daß Brennstoff aus dem Tank 26 über eine Pumpeinrichtung 28 und durch geeignete Brennst off leitungen 30 für eine Brennst off abgabe an einen Zy- ->■ linder 32 einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) angeliefert wird. Obwohl das Einspritzventilteil 22 so dargestellt ist, daß ein Sprühstrahl "von Brennstoff in ein geöffnetes Ventil 34 abgegeben wird, so sei hervorgehoben, daß diese Darstellung nur als Beispiel gewählt ist, und daß auch andere Abgabeanordnungen bekannt sind und hier verwendet werden können. Darüber hinaus ist es auf dem Gebiet der elektronischen Brennstoffsteuersysteme gut bekannt, daß die Computereinrichtung 10 eine Einspritzventileinrichtung steuern kann, die aus einem oder aus mehreren Einspritzventilteilen 22 besteht, die so angeordnet sind, daß sie entweder einzeln oder in Gruppen unterschiedlicher Zahl in einer Aufeinanderfolge und auch gleichzeitig betätigt werden können. Die Computereinrichtung wird durch eine Batterie 36 erregt, die die Fahrzeugbatterie und/oder das Batterieladesystem, aber auch eine getrennte Batterie 3ein kann.

Die logische Schaltung gemäß Fig. 2 zeigt, daß die Computereinrichtung 10 beispielsweise an eine Zweigruppeneinspritzung angeschlossen ist. In Fig. 2 ist eine Sehaltervorrichtung 38 vorhanden, welche abwechselnd Ausgangssignale erzeugen kann, und welche als Eingangsgröße ein Signal oder Signale empfängt, die für den Kurbelwellenwinkel der Maschine kennzeichnend sind und vom Abtaster 16 stammen. Bei einer mechanischen Ausführung

30 9808/0819

kann der Abtaster 16 ein einzelner gelappter Nocke sein, der durch die Maschine angetrieben wird, und der abwechselnd ein Eontaktpaar öffnet und schließt. Da diese Anordnung zum Erzeugen von Störsignalen führen kann, beispielsweise durch Kontaktsprünge oder Prellungen, kann die Schaltervorrichtung 38 auch in Form eines Flip-Flops ausgeführt sein, da ein Flip-Flop bekanntlich einen im wesentlichen konstanten Ausgangswert an seinem einen Ausgang erzeugt und einen Wert von Null an seinem anderen Ausgang erzeugt, u. zw. in Abhängigkeit von einem Triggersignal, welches die Form einer Spannungsspitze haben kann, jedoch auch von längerer Dauer sein kann, wobei ein Flip-Flop auch sehr einfach gegenüber anderen Signalen unempfindlich gemacht werden kann. Die Spannungszüge 1 und 2 stellen die sich abwechselnden Triggereingangssignale dar, während die Spannungszüge 3 und 4 die zeitliche Beziehung der zwei Ausgangesignale wiedergeben. Die an einem Nichttriggereingang empfangenen Signale haben natürlich keine Wirkung auf einen Flip-Flop. Die Ausgänge 40 und 42 sind zu den Eingängen einer logischen Gatterschaltung 44 geführt. Das Gatter 44 ist so angeordnet, daß es einen Impuls von relativ kurzer Dauer abgibt, wann immer der Flip-Flop 38 seinen Zustand ändert, und daß es eine Gleichspannungsausgangsgröße mit konstantem Wert zu allen anderen Zeitpunkten erzeugt. Die Ausgänge 40 und 42 sind ebenso mit den Eingängen eines UND-Gatterpaares verbunden, wobei der Auegang 40 zu einem Eingang des UND-Gatters 46 geführt ist, und der Ausgang 42 zu dem einen Eingang des UND-Gatters 48 geführt ist. Der Ausgang des Gatters 44 ist mit dem Eingang einer eich anpassenden Verzögerungseinrichtung 50 verbunden, die ale Steuereingangsgröße Signale von den verschiedenen Maschinenparameter-Abtastern, wie 52, empfängt, die kennzeichnend für die Betriebsbedingungen der Maschine sind und daher auch für die Brennstoffanforderung der Maschine. Wie ersichtlich, wird eine der Eingangsgrößen bei 52 vom Signalgenerator 54 abgeleitet, welcher als Eingangsgröße das Signal θ empfängt, welches vom Druckabtaater 12 der Fig. 1 abgeleitet wurde, und welches kennzeichnend für den momentanen Druck im Ansaugrohr ist. Da im Sinne der vorliegenden Erfindung der Druckabtaster 12 von

309808/0819

einem einfachen Potentiometer gebildet sein kann, welches eine im wesentlichen lineare Ansprechcharakteristik gegenüber dem Druck besitzt, wird das abgeleitete Ausgangssignal, welches eine Spannung Vq sein kann, hier in Ausdrucken von θ ausgedrückt, der Winkelbewegung des beweglichen Kontaktes eines Potentiometers, oder wird in Ausdrücken von V₀, dem tatsächlichen elektrischen Ausgangssignal, ausgedrückt. Die Ausgangsgröße der sich anpassenden Verzögerungseinrichtung 50 wird durch einen Inverter 56 geführt, und der Ausgang des Inverters 56 ist mit einem zweiten Eingang jedes der UND-Gatter 46 und verbunden· Der Ausgang des UND-Gatters 46 ist mit einem Verstärker 58 verbunden, der seinerseits einen Steuerstrom für die erste Einspritzgruppe vorsieht. Das UND-Gatter 48 ist mit dem Verstärker 60 verbunden, der Steuerstrom für die zweite Einspritzgruppe vorsieht.

Wie sich erkennen läßt, tritt an einem Ausgang des Flip-Flops 38 ein Ausgangssignal auf, unter Ausschließung des anderen Ausgangs. Dieses Signal erscheint dann an einem Eingang von nur einem UND-Gatter von nur einem Verstärker. Dieses Signal bestimmt selektiv eine Einspritzvorrichtung oder Einspritzgruppe für die bevorstehende Einspritzung. Als Beispiels sei angenommen, daß das Ausgangssignal des Flip-Flops 38 am Ausgang 40 erscheint, so daß das Signal ebenso an einem Eingang des UND-Gatters 46 erscheint. Das Signal vom Ausgang 40 des Flip-Flops 38 erscheint ebenso am Gatter 44, bei dem, unter der Annahme, daß der Flip-Flop 38 eben seinen Zustand geändert' hat, ein Signal mit kurzer Dauer zu der sich anpassenden Verzögerungseinrichtung 50 gelangt. Die sich anpassende Verzöge rungseinrichtung 50 kann nach dem Verstreichen einer bestimm ten Zeitdauer eine Ausgangsgröße erzeugen. Diese Zeit wird durch die Werte der verschiedenen Abtasteingangsgrößen be stimmt, die bei 52 der sich anpassenden Verzögerungseinrichtung 50 zugeführt werden. Während dieser Anfangszeitperiode, wenn die; Ausgangsgröße der Verzögerungseinrichtung 50 Null ist, erzeugt der Inverter 56 ein Ausgangssignal mit voller Größe. Dieses Signal wird einem Eingang von jedem der

309808/0819

UND-Gatter 46 und 48 zugeführt. Aufgrund der tatsächlichen Natur von UND-Gattern wird ein Ausgangssignal nur erzeugt, wenn ein Eingangssignal jedem Eingang zugeführt wird. Dies gibt dann an, daß das UND-Gatter 46 eine Ausgangsgröße erzeugt, die durch den Verstärker 58 verstärkt wird, um die erste Einspritzgruppe ^j zu öffnen, da eine Einspritzauswählbefehlsgröße direkt vom Flip-Flop 38 empfangen wird und eine Einspritzsteuerbefehlsgröße von dem Inverter 56. Am Ende der Zeitverzögerungsperiode erzeugt die sich anpassende Verzögerungseinrichtung 50 ein Signal, welches dann durch den Inverter 56 von einem positiven Signal in ein Signal mit dem Wert Null invertiert wird, so daß das Einspritzsteuerbefehl-Ausgangssignal des Invertert 56 vom Eingang des UND-Gatters 46 entfernt wird, und der Ausgang des UND-Gatters 46 zu Null wird, wodurch die erste Einspritzgruppe schließen kann. Während der Zeitperiode, während welcher die erste Einspritzgruppe offen ist, wird eine abgemessene Brennstoffmenge unter Druck durch die erste Einspritzgruppe eingespritzt.

Im folgenden soll nun auf Fig. 3 näher eingegangen werden. Der Signalgenerator 54 von Fig. 2 ist in Fig. 3 in einer bevorzugten Ausfuhrungsform dargestellt. Der Signalgenerator 54 besteht im wesentlichen aus einer Einrichtung zum Empfangen eines Eingangssignals, welches kennzeichnend für den Druck im Ansaugrohr ist, wie Θ, Vp, aus einer Vielzahl von stromerzeugenden Einrichtungen, die durch strichlierte Linien bzw. Kästchen A, B, C, D und E angezeigt sind, und aus einer Einrichtung zum Konvertieren eines Stromsignals in ein Spannungssignal, die als Widerstand 100 dargestellt ist. Zusätzlich sind eine Vielzahl von Stromabsaugeinrichtungen oder Stromsenken dargestellt, u. zw. durch oio ntrichliert gezeichneten Kästchen V, W, X, Y und Z. Die Stromsenken stollen bestmöglich angepaßte Abschnitte des Signalgenerators 54 dar. Beispielsweise ist eine Stromsenke X p,e'Wirt, die betriebsmäßig an den Stromgenerator C gekoppelt iai . während die StrormionV.on V, W, Y und Z als nicht in Betrieb d η ^stellt i-.ind. In Abhängigkeit von ncr gewüns'"l·: en ^orv ψμ Ausgangas y· · rur fx>{ rvl«τ Strom) -K u rw

3Ρ9808/0Π 1 ¹J

gegenüber Druckschwankungen können die Stromsenken V, W, Y und j Z eingeschlossen oder nicht eingeschlossen sein, und die Strom- ! senke X kann ausgeschlossen sein. Der Stromgenerator C und die j Stromsenke X sollen nun im einzelnen "beschrieben werden. Es ' sei an dieser Stelle hervorgehoben, daß die verschiedenen EIe- | mente innerhalb des Stromgenerators ö und der Stromsenke X ■■ mit einem Nachbuchstaben C oder X gekennzeichnet sind. Ähnliche ι Elemente in den anderen Stromgeneratoren und St'romsenken sind j mit ähnlichen Bezugszeichen versehen bzw. tragen die richtige j Nachsilbe, um den speziellen Stromgenerator oder die spezielle ί Stromsenke anzugeben, in welchen sie tätig sind. j

Die Schaltung 54 enthält weiterhin einen Konstantstrom-Generator 102, welcher eine Wert-Verschiebung der endgültigen Aus- ! gangskurve vorsieht. Der Konstantstromgenerator 102 stellt ' kein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Ein Trenn- oder j Isoliertransistor 104 verbindet das Eingangssignal Vq mit jeder der stromerzeugenden Einrichtungen A, B, C, D, E. Dieser , Transistor schirmt das Abtastelement gegen jegliche Aufladewirkungen ab, die durch die Schaltung 54 auftreten könnten.
Die gesamte Schaltung 54 wird durch die Spannung B+ erregt, u.
zw. an den verschiedenen Stellen, die mit B+ versehen sind,
wobei diese Spannung von der Fahrzeugbatterie und/oder dem
Batterieladesystem des Fahrzeugs geliefert werden kann, oder
auch von einer unabhängigen Stromversorgungsquelle geliefert ; werden kann. Wie dies für den Fachmann klar ist, so stellt die Bezeichnung B+ keine Einschränkung auf ein positives Spannungspotential dar, sondern es soll lediglich angezeigt werden, daß ; eine Potentialdifferenz zwischen einem Punkt B+ und den verschiedenen mit Masse oder dem Erdezeichen versehenen Stellen
vorhanden ist.

Die stromerzeugende Einrichtung C besteht aus einem Eingangstransistor 106C, einem Paar von Generator-Transistoren 1080
und 110C, einem Rückkopplungstransistor 1120, einem Ladewiderstand 1140 und aus verschiedenen Spannungen und Stromwerte
aufbauenden Widerständen 1160, 1180 und 1200. Der Emitter des

^SiHu Gfi-% 309808/0819

Eingangstransistors 1O6C ist mit dem Schaltungspunkt 122C· gekoppelt, also mit der Basis des Generatortranaistora 110C. Der Schaltungspunkt 122C ist ebenso direkt mit dem Emitter der folgenden stromerzeugenden Einrichtung D bzw. dem Hückkopplungatransistor 112D gekoppelt. Solange die Eingangsspannung V₀ kleiner ist als ein vorher aufgebauter Spannungswert, der durch den Rückkopplungstransistor 112D bestimmt wird, bleibt die an der Basis des Tranaiatora 110C erscheinende Spannung auf einem konstanten Wert, der durch den Rückkopplungstransistor 112D bestimmt ist. Die am Emitter des Transistors 11OC vorhandene Spannung entspricht der Spannung an der Baaia desselben, erhöht um das Emitter-Basis-Spannungsdifferential. Die Spannung an der Basis dea Tranaistors 108C wird durch den Spannungsteilereffekt der Widerstände 116C und 118C bestimmt, und die am Emitter des Transistors 108C erscheinende Spannung entspricht der Basisspannung desselben, vermindert um das Emitter-Basis-Spannungsdifferential. Der durch den Stromwertaufbauenden Widerstand 12OC fließende Strom entspricht dem Spannungsdifferential, welches über dem Widerstand 120C gleich dem Spannungsdifferential über dem Widerstand 120C, geteilt durch den Widerstandswert desselben, ist. Dieser Strom fließt durch den Transistor 110C und erscheint, im wesentlichen unverändert, auf der Ausgangsleitung 126C. Die am Emitter des Rückkopplungstransi3tors 112C erscheinende Spannung wird durch die Spannung an der Basis des Transistors 108C, vermindert um zwei Emitter-Basisübergangs-Spannungsabfälle, bestimmt und wird zum Schaltungspunkt 122B übertragen.

Wenn das Eingangsspannungssignal V^ über die Rückkopplungsspannung steigt, u. zw. um einen Betrag, der ausreichend ist, um die verschiedenen Spannungsabfälle entsprechend den Basis-Emitterübergängen zu überwinden, so steigt die Spannung am Schaltungspunkt 122C an und folgt V₀. Diese Zunahme wird auf den Emitter des Transistors 110C übertragen, wobei sich das Spannungsdifferential über dem Widerstand 12CC vermindert. Dadurch wird das Ausmaß des durch den Widerstand 120C fließenden Stromes reduziert und gleichzeitig die im Leiter 126C

309808/0819

2237D17

fließende Strommenge reduziert. Da die Spannung am Emitter des Transistors 1O8C im wesentlichen einen konstanten Wert hat, so beeinflussen SpannungsSchwankungen am Emitter des Transistors 110C direkt den erzeugten Stromwert. Die Spannung am Emitter des Transistors 110C folgt der Spannung an der Basis desselben (und V^), bis die Spannung am Emitter des Transistors 110C der Spannung am Emitter des Transistors 108C gleicht. Danach wird der Emitter-Basisübergang des Transistors 11OC rückwärts vorgespannt, und der Transistor 11OC wird ausgeschaltet.

Es läßt sich erkennen, daß die stromerzeugende Einrichtung A keinen Rückkopplungstransistor enthält, und daß die stromerzeugende Einrichtung E einen Widerstand 124E enthält, der mit B+ verbunden ist, also nicht mit einem Rückkopplungstransistor in einer darauffolgenden stromerzeugenden Stufe verbunden ist. Diese Unterschiede sind vorhanden aufgrund der Tatsache, daß keine stromerzeugende Einrichtung vorhanden ist, die A vorausgeht, und ebenso keine stromerzeugende Einrichtung vorhanden ist, die auf E folgt. In der stromerzeugenden Einrichtung E ersetzt der Widerstand 124, der mit B+ verbunden ist, die Notwendigkeit einer Rückkopplung, die in den anderen stromerzeugenden Stufen vorhanden ist. Die Rückkopplung wird dazu verwendet, um Maßnahmen zu treffen, damit das Ende eines ausgewähltenι Betriebsbereiches der Druckschwankungen dem Anfang des als ! nächster ausgewählten Betriebsbereiches entspricht. Insofern weist die stromerzeugende Einrichtung A und E jeweils nur I einen kritischen Punkt auf, während die stromerzeugenden Ein- ! richtungen B, C und D jeweils zwei kritische Punkte aufweisen. ^;

Jede der stromerzeugenden Einrichtungen A, B, C, D und E erzeugt einen Ausgangsstrom auf dem Ausgangsleiter 126. Bei der stromerzeugenden Einrichtung A, B, D und E ist der leiter 126 mit dem gemeinsamen Zweig 128 verbunden, der mit dem Ausgangs- j widerstand 10Π und dem Schaltungs-Ausgangsanschluß 130 in Verbindung steht. Uer durch diese stromerzeugenden Einrichtungen erzeugt*; Strom wird auf den ^f-rno in samen Leiter 128 übertragen

3 0 9 8 0 H / Π 8 1 9

und wird durch den Auagangswideratand 100 gedämpft, wobei die am Ausgangskreie 130 eracheinende Spannung gegenüber Masse oder Erde das nichtlineariaierte Ausgangssignal als Punktion des Luftdrucks im Ansaugrohr darstellt.

"Die Ausgangsleitung 126C der stromerzeugenden Einrichtung C ist an die Stromsenke X am Eingangspunkt 150X gekoppelt. Der durch die stromerzeugende Einrichtung C erzeugte Strom fließt zur Basis des Transistors 152X und zur Basis des Transistors 154X über den Widerstand 156X. Der Kollektor des Transistors 154X ist mit B+ verbunden, u. zw. über den Widerstand 158X. Der Kollektor des Transistors 152X ist mit der gemeinsamen Leitung 123 verbunden, und der Emitter des Transistors 152X ist über den Widerstand 160X mit Masse oder Erde verbunden. In Abhängigkeit von der Größe des Stromes, der durch die stromerzeugende Einrichtung C erzeugt wird, und weiter in Abhängigkeit von der Größe des Widerstandes 160X wird die Strommenge bestimmt, die von der Auegangsleitung 128 abgeführt wird. Dieser Strom bzw. diese Strommenge wird von dem gesamten Betrag bzw. der gesamten Strommenge abgezogen, die durch die Auegangsleitung 128 und den Auegangswiderstand 100 fließt, so daß das am Ausgangsanschluß 130 erscheinende Auegangssignal vermindert wird. Sobald der Ausgangsstrom der stromerzeugenden \ Einrichtung C abzufallen beginnt, u. zw. in der zuvor beschriebenen Weise, wird auch die Strommenge, die von dem im Ausgangsleiter 128 fließenden Strom abgezogen wird, in ähnlicher Weise vermindert, und das am Ausgangsanschluß 130 erscheinende Ausgangssignal hat eine abnehmende Tendenz.

Für den Fall, daß das am Ausgangsanschluß 130 der Schaltung erscheinende Ausgangssignal einen minimalen Wert hat, der über einen speziellen Druckbereich konstant oder nichtkonstant sein kann, so versorgt die stromerzeugende Einrichtung 102 den Ausgangswiderstand 100 mit einer festen Stromgröße, u. zw. durch den stromerzeugenden Transistor 180 und den Widerstand 182. Der Transistor 180 wird durch den Steuertransistor 184 gesteuert, welcher in einem konstanten Leitungszustand oder

309808/0819

-betrieb durch den Widerstand 186, 188 und 190 gehalten wird.

Fig. 4 zeigt eine Stromkurve gegenüber dem Ansaugdruck und gegenüber dem Eingangsspannungssignal, wobei die einzelnen Ströme für jede Stromquelle gezeigt sind. Die Kurven sind alphabetisch! numeriert, um also jeden der Stromgeneratoren entsprechend der Bezeichnung in Pig. 3 zu kennzeichnen. Die Wirkung der Stromsenken wurde nicht aufgetragen. Die Wirkung entsprechend einer Aktivierung einer Stromsenke würde (graphisch) zu einer Kurve führen, die einen negativen Strom wiedergibt, u. zw. mit konstanten und veränderlichen Abschnitten oder Zonen, im Ausmaß ähnlich zu demjenigen der zugeordneten stromerzeugenden Einrichtungen, jedoch mit einer Größe, die größer oder kleiner als die Größe des bei irgendeiner gegebenen Eingangsspannung öder irgendeinem gegebenen Ansaugrohr-Druck erzeugten Stromes.ist, was von den Werten der Widerstände 156 und 160 abhängig ist. Als horizontale Achse ist der Druck aufgetragen, u. zw. numerisch in mm Quecksilbersäule. Wie sich erkennen läßt, weisen die individuell erzeugten Ströme veränderliche Abschnitte auf, ; die nur über ausgewählten Zonen von Druckschwankungen auftre- ι ten.. Zum Beispiel ändert sich die Kurve C (der von der stromer-J zeugenden Einrichtung C erzeugte Strom) von einem maximalen aus zu einem minimalen Wert, u. zw. für Druckschwankungen zwi- j sehen 550 und 450 mm Quecksilbersäule. Die Schwankungszonen

des Stromes können so ausgewählt werden, daß sie sich überlap- i pen oder nicht überlappen. i

Pig,. 5 zeigt nun die Addition oder die Summe der verschiedenen Kurven von Pig. 4, um die zusammengesetzte Kurve P zu erzeugen. Auf der vertikalen Achse ist der Strom aufgetragen bzw. die Ausgangsspannung, die über dem Ausgangswiderstand abgegriffen werden kann. Wie ersichtlich, weist die Kurve P 4 Knickstellen auf. Diese Kurve stellt das Analoge zu den Brennstoffanforderungen der Maschine gegenüber dem Luftdruck im Ansaugrohr dar, und die verschiedenen Kurven A, B, C, D und E von Pig. 4 sind so berechnet und ausgelegt, daß eine Kurve P entsteht, die so gut als möglich der empirisch abgeleiteten Kurve der tatsäch-

309808/0819

lichen Brennstoffanforderung der Maschine hinsichtlich des Luftdrucks im Ansaugrohr angepaßt ist.

Bei dem Gegenstand nach der vorliegenden Erfindung werden relativ weiche oder glatte übergänge zwischen unterschiedlichen Be-! triebszonen erreicht, und um eine Einheitlichkeit der Bereichsänderungen sicherzustellen, baut der Rückkopplungstransistör 112 das Ende eines veränderlichen Bereiches bei dem Wert entsprechend dem Beginn des nächsten auf. Genau bemessene Widerstände können ebenso die gleiche Funktion vorsehen. In solchen Fällen, bei denen eine große Unstetigkeit oder Sprungstelle gewünscht wird, kann die informative Rückkopplung verzerrt werden, um eine positive oder negative "Spitze" der Änderung vorzusehen.

Durch die vorliegende Erfindung wird somit die eingangs gestellte Aufgabe sowohl durch das bevorzugte Ausführungabeispiel, als auch durch abgewandelte Ausführungsformen, die für einen Fachmann offensichtlich sind, gelöst. Die Stromsenken können z. B., wie dies gezeigt ist, durch Anschließen ausgewählter stromerzeugender Einrichtungen an die Stromsenken gesteuert werden, anstatt diese also an den Ausgangawideratand anzuschließen, oder bei dem alternativen Ausführungabeiapiel können diese direkt durch das Eingangssignal, welches selektiv aktiv über bestimmte Zonen des Luftdruckes im Ansaugrohr ist, gesteuert werden. Auch kann die spezielle Ausführungsform der verschiedenen Quellen und Senken und auch die Gesamtzahl derselben variiert werden.

Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

309808/0819

Claims

Patentansprüche

M . JKopplungsschaltung für das elektronische Brennstoffsteuersystem einer Brennkraftmaschine, die zwischen einem Druckwandler, der ein elektrisches Steuersignal erzeugt, welches linear auf den Luftdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschin ne bezogen ist, und der Computereinheit des elektronischen BrennstoffSteuersystems für die Brennkraftmaschine zwischengeschaltet ist, welche ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt, das eine nichtlineare Punktion des Luftdrucks im Ansaugrohr ist und. für die Brennstoffanforderung der Maschine bei irgendeinem gegebenen Luftdruck im Ansaugrohr kennzeichnend ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung folgende Einrichtungen und Merkmale aufweist: eine Vielzahl von stromerzeugenden Einrichtungen (A - E), welche das elektrische Steuersignal empfangen und in Abhängigkeit von diesem eine Vielzahl von Strömen erzeugen, die jeweils einem nichtlinearen Schwankungs- oder Veränderungsgesetz folgen; und eine Einrichtung (100) zum Verbinden der Ströme, um das elektrische Ausgangssignal zu erzeugen.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der stromerzeugenden Einrichtungen (A, B, C, D oder E) einen Strom in Abhängigkeit von dem elektrischen Steuersignal erzeugt, welches einen Abschnitt mit konstantem Wert und einen Abschnitt mit veränderlichem Wert aufweist, wobei die Abschnitte entsprechend dem veränderlichen Wert bei unterschiedlichen Luftdrücken im Ansaugrohr für unterschiedliche stromerzeugende Einrichtungen auftreten.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderlichen Stromabschnitte Zonen eines abnehmenden Stromes darstellen, u. zw. für abnehmenden Luftdruck im Ansaug-" rohr.
4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (112 oder 124E) zum Erzeugen einer Bezugsgröße

309808/0819

vorgesehen ist, um ein einzelnes Bezugswertsignal zu jeder der stromerzeugenden Einrichtungen (A, B, C, D oder E) zuzuführen, wobei die Konstantstromzone der einzelnen atromerzeugenden Einrichtungen so lange erzeugt wird, als das elektrische Steuersignal kleiner ist als das einzelne Bezugs-• wertsignal.
5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stromerzeugenden Einrichtungen (A, B, C, D oder E) folgende Einrichtungen aufweisen: eine Stromquelle (110), weiche das elektrische Steuersignal empfängt und in Abhängigkeit von diesem den Strom erzeugt; eine Einrichtung (108, 116, 118), die eine Spannungsquelle (B+) mit im wesentlichen konstantem Wert mit der Stromquelle (110) verbindet, um die Stromquelle (110) zu schließen, wenn das elektrische Steuersignal einen vorgewählten Wert erreicht hat.
6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stromsenken (V-Z) vorgesehen sind, die den gesamten Strom, der durch die stromerzeugenden Einrichtungen (A - E) erzeugt wird, reduzieren.

309808/081 9