DE1576328C2

DE1576328C2 - Vorrichtung zur elektronischen Steuerung für Kraftstoffeinspritzdüsen

Info

Publication number: DE1576328C2
Application number: DE1576328A
Authority: DE
Inventors: Jacques Paris Bassot; Louis Etang-La-Ville Yvelines Monpetit
Original assignee: Societe des Procedes Modernes dInjection SOPROMI
Current assignee: Societe des Procedes Modernes dInjection SOPROMI
Priority date: 1966-09-30
Filing date: 1967-09-29
Publication date: 1975-12-18
Also published as: US3433207A; SE325444B; GB1204903A; FR1501958A; DE1576328B1

Description

mit gestrichelten Linien dargestellt, kann jedoch die Schaltung ohne weiteres auch auf eine beliebige Zahl von Einspritzdüsenpaaren ausgedehnt werden. Zur Einschaltung der Einspritzdüse bei 25 zündet man mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung gleichzeitig zwei Thyristoren 27 und 29. Nun baut sich der Strom in der Spule der Einspritzdüse bei 25 unter der Spannung E/2 auf und verläuft über den Thyristor 27, die Spule 25, eine Diode 31, den Thyristor 29 und die Anschlußklemme 22. Zur Abschaltung der Einspritzdüse muß einer der Thyristoren 27 oder 29 gelöscht werden. Zu diesem Zweck zündet man mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Beendigung der Einspritzung einen Thyristor 33 über dessen Steuerelektrode, wobei die Verbindungsstelle der beiden Einspritzdüsen bei 24 und 25 mit dem Anschluß 23 (Nullpotential) über einen Kondensator 35 verbunden wird. Der Schwingkreis, welcher sich nun zwischen den Klemmen 21 und 23 über 27, 25, 35, 33 aufbaut, bewirkt die Löschung des Thyristors 29. Sobald am Ende einer viertel Periode der Kondensator 35 geladen ist, erlöschen die Thyristoren 27 und 33. Der Kondensator 35 ist jedoch auf eine Spannung aufgeladen, welche über der Gesamtspeisespannung liegt (etwa auf einer doppelten Spannung). Für die folgende Einspritzung der Einspritzdüse bei 24 zündet man gleichzeitig über eine ebenfalls nicht dargestellte Einrichtung die Thyristoren 26 und 28. Der Kondensator 35, welcher bei der vorausgehenden Schaltphase eine Aufladung gemäß der in der F i g. 2 eingetragenen Polarität erhielt, polarisiert die Diode 30 in Sperrichtung, derart, daß durch die Öffnung der Thyristoren 26 und 28 ein Strom sich zwischen den Klemmen 22 und 23 über 28, 35, 24, 26 aufbaut und die in dem Kondensator 35 gespeicherte Energie zur sehr schnellen Öffnung der Einspritzdüse bei 24 dient. Sobald die Spannung an den Klemmen des Kondensators 35 so weit abgefallen ist, daß die Sperrung der Diode 30 aufgehoben ist, wird der Stromkreis unter verminderter Leistung über die Schaltelemente 28,30, 24 und 26 aufrechterhalten. Zur Abschaltung der Einspritzdüse bei 24 verfährt man in einer analogen Weise wie bei der Abschaltung der Einspritzdüse bei 25, d. h., man zündet über eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Beendigung der Einspritzung den Thyristor 32 über seine Steuerelektrode. Die Zündung des Thyristors 32 bewirkt eine Schließung des Schwingkreises 21,32,34, 24, 26,23. Dadurch wird der Thyristor 28 gelöscht und dem Kondensator 34 eine Ladung erteilt, deren Polarität in der F i g. 2 eingezeichnet ist, worauf die Löschung der Thyristoren 32 und 26 erfolgt. Die Schaltung ist nun für eine weitere Einspritzung über die Einspritzdüse bei 25 bereit, wobei die Energie der Einspritzdüse bei 24 rückgewonnen wird, welche nun in dem Kondensator 34 gespeichert ist. In dem nun folgenden Schaltzyklus zündet man gleichzeitig die Thyristoren 27 und 29. Dies führt unter der Wirkung der in dem Kondensator 34 gespeicherten potentiellen Energie zu einer raschen Öffnung der Einspritzdüse bei 25, wonach, sobald die Speicherenergie verbraucht ist, die Einspritzdüse bei 25 über den Stromkreis mit den Schaltelementen 25, 27, 31, 29 in der geöffneten Stellung gehalten wird. Eine Schließung erfolgt wiederum bei Zündung des Thyristors 33, worauf sich der gesamte Schaltzyklus wiederholt.

Die vorliegende Schaltung erfordert nicht die Verwendung von Kondensatoren mit symmetrischem Dielektrikum, d. h., man kann zur vorübergehenden Speicherung von Energie z. B. elektrochemische Kondensatoren bzw. Elektrolytkondensatoren verwenden, d. h. polarisierte Kondensatoren, deren Gestehungskosten niedrig liegen.

Die F i g. 3 ist für den Fall einer einzigen Einspritzdüse dargestellt, sie kann aber ohne weiteres auf eine beliebige gerade oder ungerade Zahl von Einspritzdüsen (gestrichelt gezeichnet) ausgedehnt werden. Die Vorrichtung ist beständig an die drei Klemmen 51, 52, 53 angeschlossen. Wenn die Klemme 53 das Potential O

ίο besitzt, so weisen die Klemme 52 das Potential E/2 und die Klemme 51 das Potential E auf. Die Einspritzdüse ist durch ein Schaltelement 50 dargestellt. Die Arbeitsweise soll, wie dies oben schon geschah, für den Fall beschrieben werden, daß die Anlage vor Inbetriebnahme eine längere Ruhepause hatte. Die Einspritzdüse wird während der ersten Einspritzung unter der Spannung E/2 z. B. zwischen den Klemmen 51 und 52 über einen Thyristor 54, eine Diode 55 und einen Thyristor 56 gespeist, d. h. sobald die Thyristoren 54 und 56 mittels einer nicht dargestellten Einrichtung gleichzeitig über ihre Steuerelektroden gezündet werden. Der Stromkreis baut sich nun über die Schaltelemente 51, 54, 50, 55, 56,52 auf. Zur Unterbrechung dieses die Öffnung der Einspritzdüse bewirkenden Stroms muß man den Thyristor 54 oder den Thyristor 56 löschen. Man nimmt im allgemeinen die Löschung des Thyristors 56 vor. Zu diesem Zweck zündet man mittels einer nicht dargestellten Einrichtung zum Beenden der Einspritzung den Thyristor 57 über seine Steuerelektrode. Der Schwingkreis, der sich nun zwischen den Klemmen 51 und 53 über die Schaltelemente 54, 50, 58, 57 aufbaut, wobei mit 58 ein Kondensator bezeichnet ist, bewirkt die Löschung des Thyristors 56 und die Aufladung des Kondensators 58 gemäß der in der Figur angegebenen Polarisierung und danach die Löschung der Thyristoren 54 und 57.

Für die nachfolgende Einspritzung über die Einspritzdüse bei 50 wird die Spannung zwischen den Klemmen 52 und 53 herangezogen. Zu diesem Zweck werden mittels einer nicht dargestellten Einrichtung die beiden Thyristoren 59 und 40 über ihre Steuerelektroden gleichzeitig gezündet. Der Kondensator 58 ist gemäß der in der Figur eingezeichneten Polarität aufgeladen. Die Diode 41 ist infolgedessen nichtleitend. Der Stromkreis baut sich nun zwischen den Klemmen 52 und 53 und über die Schaltelemente 59, 58, 50, 40 in Form einer Viertelschwingung auf.

Nachdem die an den Klemmen des Kondensators 58 anliegende Spannung auf einen genügend niedrigen Wert abgesunken ist, wird die Diode 41 leitend, und die Einspritzdüse bei 50 wird über den Stromkreis 52, 59, 41, 50, 40, 53 unter Spannung gehalten, allerdings bei reduzierter Leistung (E/2). Die Öffnung der Einspritzdüse wird unter Heranziehung der nach Beendigung der vorhergehenden Einspritzung durch die Einspritzdüse des komplementären Stromkreises in dem Kondensator 58 aufgespeicherten Energie unter erhöhter Leistung bewirkt.
Die Löschung der Thyristoren 59 und 40 erfolgt in der gleichen Weise wie die Löschung der Thyristoren 54, 56 des symmetrisch geschalteten Stromkreises. Das heißt, daß man mittels einer nicht dargestellten Einrichtung den Thyristor 42 über seine Steuerelektrode zündet. Die Zündung des Thyristors 42, welche die Verbindung des Verbindungspunktes zwischen 41 und 50 mit der Speiseklemme 51 über den Thyristor 42 und den Kondensator 43 herstellt, bewirkt die Löschung des Thyristors 59 und die Aufladung des Kondensators 43

gemäß der in der Figur angegebenen Polarität. Sodann erfolgt die Löschung der Thyristoren 40 und 42. Der Kondensator 43 ist nun wiederum unter Rückspeicherung der magnetischen Energie der Einspritzdüse aufgeladen. Entsprechend der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise wird der Stromkreis 54, 56 von neuem betätigt, diesmal jedoch in umgekehrter Richtung wie bei dem ersten, eingangs beschriebenen Arbeitszyklus; die gleichzeitige Zündung der Thyristoren 54 und 56 bewirkt die öffnung der Einspritzdüse bei 50 unter der Einwirkung des Stroms, welcher zwischen den Klemmen 51 und 52 über die Schaltelemente 54,50,43,56 bis zu dem Zeitpunkt fließt, in dem der Kondensator 43 in ausreichendem Maße entladen ist, damit die Diode 55 leitend wird. Die Löschung erfolgt wiederum durch die Zündung des Thyristors 57, worauf die Vorrichtung wieder für einen neuen Schaltzyklus bereit ist.

Es muß bemerkt werden, daß diese Einrichtung im Falle einer ungeraden Zahl von Einspritzdüsen und insbesondere im Falle einer einzigen Einspritzdüse eine Rückspeicherung der Energie erlaubt sowie eine Einspritzung unter verminderter Spannung und bei reduzierter Leistung nach einer Öffnungsphase unter erhöhter Leistung und daß dabei wieder billige Kondensatoren vom Typ des gepolten Kondensators (Elektrolytkondensator) verwendet werden können.

Die verschiedenen beschriebenen Leistungssteuereinrichtungen haben das Merkmal gemeinsam, daß Löschthyristoren vorgesehen sind, d. h., das Ende der Einspritzung wird durch Zündung eines Löschthyristors herbeigeführt. Wie man leicht erkennt, erfordert die zyklische Arbeitsweise dieser Einrichtungen die Eingabe eines Löschsteuersignals an die Steuerelektrode eines Löschthyristors bei einer Einspritzung und danach während der Einspritzung des komplementären Schaltkreises die Anwendung des gleichen Löschsignals an einem anderen Löschthyristor.

Es ist offensichtlich, daß man daran denken kann, zwei Steuersysteme zur Erzielung dieser komplementären Löschvorgänge zu verwenden. Indessen wird jedoch die Zündung des Steuerthyristors, d. h. der Beginn der Einspritzung, durch eine herkömmliche Einrichtung gesteuert, vorzugsweise unter Verwendung von Transformatoren, welche im einfachsten Fall ein Ferrittoroid oder ein Toroid aus einem anderen ferromagnetischen Material aufweisen, deren Steuerung in bekannter Weise mittels einer Vorrichtung erfolgt, die z. B. mit der Nockenwelle verbunden ist.

Bei allen elektronischen Einspritzvorrichtungen wird das Ende der Einspritzung nach einer vorbestimmten Zeitdauer herbeigeführt, die mittels eines die Einspritzdauer festlegenden Organs, welches verschiedene Betriebsbedingungen des Motors berücksichtigt, bestimmt wird.

Es ist klar; daß man an einer Erhöhung der Zahl dieser Zeitglieder nicht interessiert ist und daß man vorzugsweise nur ein einziges Zeitglied verwendet, mit dem abwechselnd der eine oder der andere der Löschthyristoren gesteuert wird. Zu diesem Zweck kann man natürlich die bekannten mechanischen Relais oder Unterbrecher mit biegsamen Metallblättchen verwenden. Die Verwendung von ferromagnetischen Toroiden oder Ferrittoroiden erlaubt jedoch die Lösung dieses Problems in einfachster Weise.

Eine äußerst einfache Schaltanordnung einer solchen Zeitgebereinrichtung umfaßt, wie F i g. 4 zeigt, einen Transistor mit einem pn-übergang. Die F i g. 5 zeigt ein Diagramm, in dem die Magnetisierung als Funktion der Magnetfeldstärke eines ferromagnetischen Materials oder eines Ferritmaterials eines der Steuertoroide aufgetragen ist.

Die vorliegende Erfindung ist vorgesehen, um z. B.

bei einer Schaltung gemäß F i g. 2 ein Ende der Einspritzung zu bewirken. Es besteht also das Problem, nach Ablauf einer bestimmten Einspritzzeit, welche von einem Zeitgeber oder, einem Zeitglied gesteuert wird, bald dem einen Thyristor 33, bald dem anderen Thyristör 32 einen die Einspritzung beendenden Steuerimpuls zu erteilen.

Die F i g. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Schaltung eines Zeitgebers, welcher einen Transistor 62 mit einem pn-Übergang aufweist, der mittels eines an der Klemme 60 anliegenden positiven Potentials gespeist wird, das über eine Korrektureinrichtung 61 an seiner zweiten Basis Ii anliegt. Eine nicht dargestellte Einrichtung setzt die Klemme 63 in dem Moment unter Spannung, in dem die Einspritzung beginnt. Von dieser Klemme 63 aus wird ein Kondensator 65 über einen Regelwiderstand 64 aufgeladen, so daß am Ende eines bestimmten Zeitabschnitts die Zündung des Transistors

62 mit einem pn-Übergang bewirkt wird. Im Stromkreis der ersten Basis 1 des Transistors 62 liegen Spulen 68 und 69, welche auf Transformatoren oder Toroiden 66 und 67 aufgewickelt sind.

Vorteilhafterweise verwendet man, wie in F i g. 5 dargestellt, ein Material mit rechteckiger Hysteresisschleife. Man ordnet dabei auf den Toroiden 66, 67 Zündspulen 70 und 71 an, die beständig mit Gleichstrom gespeist werden, sowie Hilfsspulen 72 und 73 und Steuerspulen 74 und 75, welch letztere mit ihren Anschlüssen an den Kathoden und Steuerelektroden der Steuerthyristoren 32 und 33 liegen.

Mit dem Beginn der Einspritzung wird die Klemme

63 unter Spannung gesetzt (F i g. 4), wodurch der Zeitgeber zu arbeiten beginnt. Die Erregerwicklungen 70, 71 werden mit Gleichstrom gespeist. Der Strom durch die Basis I des Transistors 62 mit einem pn-Übergang, d.h. der Strom durch die Wicklungen 68, 69, ist vernachlässigbar, und es darf, falls ein anderer Strom nicht fließt, angenommen werden, daß die Amperewindungen der Spulen 70 und 71 für die magnetischen Verhältnisse in den beiden Toroiden 66,67 verantwortlich sind, die in F i g. 5 durch die Punkte 100, 101 wiedergegeben sind. Zum Zeitpunkt der öffnung fließt der Strom über die Einspritzdüsenspule 25, d. h. über den Stromkreis mit den Schaltelementen 27, 25, 31, 29, und über einige mit 72 bezeichnete Windungen auf das Toroid 66, derart, daß die Magnetfeldstärke in dem der Einspritzdüsenspule 25 zugeordneten Magnetkreis 66 zu den Stellen 102, 103 wandert (F i g. 5), während durch die Stromlosigkeit der Einspritzdüsenspule 24 der Kurvenpunkt der Magnetisierung des Toroids 67 noch durch die Stellen 100,101 gegeben ist.

Am Ende der Einspritzzeit, d. h. in dem Zeitpunkt, in dem die Spannung an dem aufgeladenen Kondensator 65 (F i g. 4) gleich der Grenzspannung des Emitters des Transistors 62 mit einem pn-Übergang ist, erfolgt die Zündung desselben, und es entsteht ein genügend starker Stromimpuls in den in Reihe geschalteten Spulen 68, 69. Die augenblicklichen Amperewindungszahlen dieser Spulen führen zu einer gewissen Veränderung der Toroide 66 und 67. Der Magnetkreis 66 gelangt

z. B. von den Stellen 102, 103 zu der Stelle 106, 107. Eine solche Veränderung der Magnetfeldstärke oder der Amperewindungszahl an den Toroiden induziert praktisch keine Spannung in der Spule 74 und demge-

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maß kein Zündsignal in dieser Spule, die z. B. zwischen die Kathode und die Steuerelektrode des Thyristors 32 geschaltet ist.

Demgegenüber wird durch diesen von dem Basiskreis I des Transistors 62 herrührenden Impuls ein Strom in der Spule 69 des Toroids 67 hervorgerufen und damit eine Veränderung der Magnetisierung dieses Toroids von den Stellen 100,101 zu den Stellen 104,105 hin bewirkt, wodurch wiederum ein Signal in der Spule 75 des Toroids 67 erzeugt wird. Falls die Spule 75 an die Kathode und an die Steuerelektrode des Thyristors 33 angeschlossen ist, bewirkt dieser von dem Transistor 62 abgegebene Impuls die Zündung des Thyristors 33 und somit die Löschung des Thyristors 27.

Es ist ersichtlich, daß bei dem nachfolgenden Schaltzyklus, bei dem man die Thyristoren 28, 26 gleichzeitig zündet, der magnetische Zustand ganz links in der Fig.5 (Punktpaar 102, 103) von dem Toroid 67 und nicht von dem des Toroids 66 angenommen wird, derart, daß, sobald die Thyristoren 28, 26 gezündet sind, Impulse, die zur Steuerung des Endes der Einspritzung von dem Transistor 62 abgegeben werden, diesmal auf den Löschthyristor 32 wirken.

Man kann die Arbeitsweise der Vorrichtung zusammenfassen, indem man sagt, daß der Strom, welcher über eine Einspritzdüsenspule oder im Falle einer einzigen Einspritzdüse über einen der Steuerkreise für diese

ίο Einspritzdüse fließt, die Sättigung eines der beiden Toroide und die Zündung des Löschthyristors bewirkt. In jedem Fall ist es das nicht übersättigte Toroid, d. h. dasjenige Toroid, welches nur mit den normalen Amperewindungszahlen erregt ist, entsprechend den Stellen 100, 101, welches die Spule trägt, welche die Zündung desjenigen Löschthyristors herbeiführt, welcher den gerade im Betrieb befindlichen Thyristoren zugeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur elektronischen Steuerung und zum schnellen öffnen von elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzdüsen in Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung mittels einer Thyristorschaltung und einer zugehörigen Steuereinrichtung, die zum Öffnen und Schließen der Einspritzdüsen Signale abgibt, wobei zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung den Spulen der Einspritzdüsen gemeinsam ein Thyristor und jeweils einer Spule ein separater Thyristor zugeordnet sind, die, mit den Spulen in Reihe liegend, gleichzeitig gezündet werden, und zur Steuerung der Düsenschließbewegung allen Spulen gemeinsam ein Thyristor zugeordnet ist, der die Spulen zwecks Speicherung der magnetischen Energie der Spulen mit einem Kondensator in Reihe schaltet, der bei Steuerung der Düsenöffnungsbewegung über die Spulen entladen wird. nach Patent 1576331, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zwei gleichartig aufgebaute Schaltkreise aufweist, die abwechselnd angesteuert werden, daß der erste Schaltkreis eine erste Gruppe von Spulen (4) umfaßt, die jeweils zwischen dem ersten, zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung dienenden gemeinsamen Thyristor

(6) und dem jeweiligen separaten Thyristor (8) angeordnet sind, wobei die Kathode des separaten Thyristors (8) mit dem Potential O und die Anode des ersten gemeinsamen Thyristors (6) mit dem Potential E/2 einer Gleichspannungsquelle verbunden ist und der Verbindungspunkt zwischen der jeweiligen Spule (4) und der Kathode des ersten gemeinsamen Thyristors (6) über einen Kondensator (14) und eine erste Diode (12), welche antiparallel zu dem ersten, die Düsenschließbewegung steuernden gemeinsamen Thyristor (10) angeordnet ist, am Potential E anliegt, und daß der zweite Schaltkreis eine zweite Gruppe von Spulen (5) umfaßt, die zwischen dem zweiten, zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung dienenden gemeinsamen Thyristor (7) und dem jeweiligen separaten Thyristor (9) angeordnet sind, wobei die Kathode des zweiten gemeinsamen Thyristors (7) mit dem Potential E/2 und die Anode des separaten Thyristors (9) mit dem Potential E verbunden ist und der Verbindungspunkt zwischen der jeweiligen Spule (5) und der Anode des zweiten gemeinsamen Thyristors (7) über den Kondensator (14) und eine zweite Diode (13), welche antiparallel zu einem zweiten, die Düsenschließbewegung steuernden gemeinsamen Thyristor (11) liegt, mit dem Potential Overbunden ist(Fig. 1).

2. Vorrichtung zur elektronischen Steuerung und zum schnellen öffnen von elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzdüsen in Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung mittels einer Thyristorschaltung und einer zugehörigen Steuereinrichtung, die zum öffnen und Schließen der Einspritzdüsen Signale abgibt, wobei zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung den Spulen der Einspritzdüsen gemeinsam ein Thyristor und jeweils einer Spule ein separater Thyristor zugeordnet sind, die, mit den Spulen in Reihe liegend, gleichzeitig gezündet werden, und zur Steuerung der Düsenschließbewegung allen Spulen gemeinsam ein Thyristor zugeordnet ist, der die Spulen zwecks Speicherung der magnetischen Energie der Spulen mit einem Kondensator in Reihe schaltet, der bei Steuerung der Düsenöffnungsbewegung über die Spulen entladen wird, nach Patent 15 76 331, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zwei gleichartig aufgebaute Schaltkreise aufweist, die abwechselnd angesteuert werden, daß der erste Schaltkreis eine erste Gruppe von Spulen (24) umfaßt, die jeweils in Reihe mit dem jeweiligen separaten Thyristor (26) angeordnet sind, dessen Kathode am Potential O der Gleichspannungsquelle liegt, daß der den Spulen (24) gemeinsame Verbindungspunkt einerseits über eine erste Diode (30) und einen ersten, zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung dienenden gemeinsamen Thyristor (28) mit dem Potential EIl der Spannungsquelle verbunden ist und andererseits über einen ersten Kondensator (34) und einen ersten, die Düsenschließbewegung steuernden gemeinsamen Thyristor (32) mit dem Potential E verbunden ist, und daß der zweite Schaltkreis eine zweite Gruppe von Spulen (25) umfaßt, deren gemeinsamer Verbindungspunkt einerseits über eine zweite Diode (31) und einen zweiten, zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung dienenden gemeinsamen Thyristor (29) an dem Potential E/2 und andererseits über einen zweiten Kondensator (35) und einen zweiten, die Düsenschließbewegung steuernden gemeinsamen Thyristor (33) an dem Potential O anliegt, wobei das andere Ende der Spulen (25) jeweils über den jeweiligen separaten Thyristor (27) mit dem Potential E verbunden ist, daß der Verbindungspunkt zwischen dem zweiten, die Düsenschließbewegung steuernden gemeinsamen Thyristor (33) und dem zweiten Kondensator (35) mit dem Verbindungspunkt zwischen der ersten Diode (30) und dem ersten, zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung dienenden gemeinsamen Thyristor (28) verbunden ist, und daß der Verbindungspunkt zwischen dem ersten Kondensator (34) und dem ersten, die Düsenschließbewegung steuernden gemeinsamen Thyristor (32) mit dem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten, zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung dienenden gemeinsamen Thyristor (29) und der zweiten Diode (31) verbunden ist (F i g. 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Schaltkreisen dieselben Spulen (50) zugeordnet sind (F i g. 3).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung für die abwechselnde Ansteuerung der beiden Schaltkreise zwei Spulen (68, 69) umfaßt, welche in einem einen Impuls für die Beendigung einer jeden Einspritzung abgebenden Schaltkreis in Reihe geschaltet sind, wobei jede der Spulen (68, 69) auf je ein Toroid (66 bzw. 67) gewickelt ist, welches aus einem Material mit im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife besteht, wobei jeder der Toroide (66, 67) andererseits eine Erregerwicklung (70 bzw. 71) trägt, welche von einem beständigen Gleichstrom durchflossen ist und wobei jeder der Toroide (66,67) eine Hilfswicklung (72 bzw. 73) trägt, welche mit der Spule der zugehörigen Einspritzdüse in Reihe geschaltet ist sowie eine Steuerwicklung, welche mit der Kathode und der Steuerelektrode des entsprechenden Löschthyristors verbunden ist, derart, daß dieser Schaltaufbau die Erzeugung eines Impulses in derjenigen Steuerwicklung erlaubt, deren zugehörige Einspritzdüse geöffnet ist, während der Impuls, der in dem das Ende der Einspritzung

. steuernden Steuerkreis erzeugt wird, nicht über die andere Steuerwicklung wirkt, und umgekehrt.

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der Vorrichtung zur elektronischen Steuerung für Kraftstoffeinspritzdüsen nach Patent 15 76 331.

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung und zum schnellen Öffnen von elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzdüsen in Brennkraftmaschinen mit innerer Gemischbildung mittels einer bistabilen Kippschaltung und mit einer ersten Steuereinrichtung, die zum Öffnen mindestens einer Einspritzdüse Signale abgibt und mit einer zweiten Steuereinrichtung, die zum Schließen der Einspritzdüse Signale abgibt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die bistabile Kippschaltung Thyristoren umfaßt, deren erster in Reihe mit einer Diode, einem Widerstand und einer Spule einer elektromagnetischen Einspritzdüse zwischen die Klemmen einer Spannungsquelle geschaltet ist und deren zweiter Thyristor parallel zu dem ersten geschaltet ist, wobei die Kathode des zweiten Thyristors einerseits mit der Verbindungsstelle zwisehen dem ersten Thyristor und der Diode über einen Kondensator verbunden ist und andererseits mit der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand und der Spule der Einspritzdüse über einen dritten Thyristor verbunden ist, wobei die Steuerelektroden des ersten und des dritten Thyristors mit der ersten Steuereinrichtung verbunden sind, während die Steuerelektrode des zweiten Thyristors ein Signal von der zweiten Steuereinrichtung empfängt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Gegenstand des Hauptpatents so weiterzubilden, daß die Energie, die benötigt wird, um die Einspritzdüse in der geöffneten Stellung zu halten, möglichst gering ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Durch die US-PS 30 21 454 ist bereits eine Steuervorrichtung für elektromagnetische Einspritzdüsen von Brennkraftmaschinen bekannt, bei der die Spule einer Einspritzdüse über einen Vorwiderstand ständig an der Spannungsquelle angeschlossen ist, wobei der durch den Vorwiderstand fließende Strom kleiner als der Erregungsstrom der Spule, aber größer als deren Haltestrom ist. Zum Öffnen der Düse wird mittels eines ersten Schalters ein Kondensator zum Widerstand paral-IeI geschaltet, wodurch der Vorwiderstand kurzfristig überbrückt und der Strom in der Spule über den Erregungsstrom ansteigt, so daß die Düse öffnet. Zum Schließen der Düse wird der Kondensator über einen zweiten Schalter parallel zur Spule geschaltet, wobei die Ladung des Kondensators, die er beim Schließen des ersten Schalters erhalten hat, sich über die Spule entlädt, und da der Entladestrom dem über den Vorwiderstand konstant durch die Spule fließenden Strom entgegengesetzt ist, ergibt sich ein resultierender Spulenstrom, der unterhalb des Haltestromes der Spule liegt. Eine völlige Unterbrechung bzw. eine Abschaltung des Spulenstromes erfolgt bei dieser bekannten Steuerschaltung jedoch nicht, und es erfolgt bei dieser Schaltung auch keine Rückspeicherung der beim Abschalten der Spule frei werdenden Energie mittels eines Kondensators. Darüber hinaus wird der Kondensator bei dieser bekannten Steuerschaltung nicht mit einer erhöhten Spannung aufgeladen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein elektrisches Schaltschema einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 ein elektrisches Schaltschema einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 3 eine Abwandlung des Schaltschemas gemäß F i g. 2,

F i g. 4 ein elektrisches Schaltschema einer Vorrichtung zum Steuern des Schließvorgangs,

F i g. 5 ein Diagramm der bei der Vorrichtung gemäß F i g. 4 entwickelten magnetischen Impulse.

Die Schaltung gemäß F i g. 1 wird zwischen den Anschlüssen 1, 2 und 3 mit Gleichstrom gespeist. Eine nicht dargestellte Vorrichtung dient zur gleichzeitigen Zündung von Thyristoren 7 und 9, was eine Öffnung einer durch eine Spule 5 angedeuteten Einspritzdüse zur Folge hat. Am Ende einer vorbestimmten und eingestellten Zeit zündet eine ebenfalls nicht dargestellte Vorrichtung den Thyristor 11. Letzteres hat eine Löschung des Thyristors 7, eine Energiespeicherung im Kondensator 14 und eine Löschung des Thyristors 9 nach einer Halbschwingung zur Folge.

Zur Herbeiführung der nächsten Einspritzung zündet man gleichzeitig die Thyristoren 8 und 6, wobei der auf den Thyristor 6 einwirkende Impuls während einer bestimmten Zeit aufrechterhalten wird. Die Zündung des Thyristors 8 bewirkt, daß in dem Stromkreis mit dem Kondensator 14, der Spule 4. dem Thyristor 8 und einer Diode 13 ein starker Strom auftritt, welcher eine schnelle Öffnung der durch die Spule 4 angedeuteten Einspritzdüse bewirkt; wenn'der Kondensator 14 genügend weit entladen ist, so daß das Potential an der Kathode des Thyristors 6 unterhalb des Wertes £72 sinkt, erfolgt die Speisung der Spule 4 unter einer verminderten Leistung über die Schaltkreishälfte 2,6,4,8,3.

Um die Einspritzung zum Stillstand zu bringen, wird der Thyristor 10 gezündet, wodurch die Löschung des Thyristors 6 und danach des Thyristors 8 bewirkt wird und am Kondensator 14 eine Ladung mit umgekehrter Polarität erscheint. Die Vorrichtung befindet sich nun in einem Zustand, in dem eine nachfolgende Einspritzung über die Einspritzdüse bei 5 (oder eine andere Einspritzdüse der gleichen Gruppe) erfolgen kann, indem durch den Kondensator 14 eine zusätzliche Öffnungsleistung über den Stromkreis mit dem Kondensator 14, der Spule 5, dem Thyristor 9 und einer Diode 12 geliefert wird.

Die Stromkreise zur Steuerung und Regelung umfassen:

1. Verteilervorrichtung für die öffnung der Einspritzdüsen,

2. ein Zeitschaltglied, welches die Einspritzdauer in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors bestimmt,

3. eine Verteilervorrichtung, welche dem Zeitglied nachgeschaltet ist und eine abwechselnde Betätigung der Thyristoren 10 und 11 bewirkt.

In der F i g. 2 wird die Schaltung zwischen den Anschlüssen 21, 22 und 23 gespeist; dabei soll die Anschlußklemme 23 am Nullpotential, die Anschlußklemme 21 am Potential E und die Anschlußklemme 22 am Potential £72 anliegen.

Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird für den Fall zweier unabhängiger Einspritzdüsen, durch die Spulen 24 und 25 angedeutet, beschrieben. Wie in der F i g. 2