DE2900420A1

DE2900420A1 - Einrichtung zum steuern des stromes durch einen elektromagnetischen verbraucher, insbesondere durch ein elektromagnetisch betaetigbares einspritzventil einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2900420A1
Application number: DE19792900420
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Grad Dilger; Guenter Dipl Ing Hoenig; Helmut Dipl Ing Kauff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1979-01-08
Publication date: 1980-07-24
Also published as: FR2445893A1; DE2900420C2; JPS6338534B2; JPS5593931A; US4328526A

Description

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6.12.1978 Mü/Kö

ROBERT BOSCH GMBH₃ ?OOO Stuttgart 1

Einrichtung zum Steuern des Stromes durch einen elektromagnetischen Verbraucher, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Steuern des Stromes durch ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil von Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der deutschen Patentanmeldung P 26 12 914.6 ist schon eine Vorrichtung zur stromgeregelten Ansteuerung von elektromagnetischen Schaltsystemen bekannt-, bei der zwischen den Betriebsspannungsleitungen eine Reihenschaltung von Schalttransistor, wenig-

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stens einem Einspritzventil sowie einem Meßwiderstand liegt. Der Freilaufkreis umfaßt dabei sowohl die Einspritzventile als auch den Meßwiderstand, so daß der Spannungsabfall über dem Meßwiderstand fortlaufend ein Maß für den Strom durch die Magnetventile ist.

Ein schnelles Schalten von Elektromagnetventilen erfordert einen schnellen Stromanstieg, der aufgrund physikalischer Gegebenheiten nur durch einen wertmäßig hohen Stromfluß erzielbar ist. Für das Offenhalten der Magnetventile wird jedoch nur ein verhältnismäßig geringer Stromfluß benötigt. Daher wird bei der bekannten Einrichtung zuerst ein hoher Stromfluß durch die Magrietventile angestrebt, der dann während der Haltephase des Magnetventils in einem niedrigen Pegelbereich zwischen zwei Werten hin- und herpendelt. Das bedeutet für einen dem Meßwiderstand zugeordneten Schwellwertschalter erstens das Erfordernis einer Schwellwertumschaltung und zweitens die Beherrschung sehr unterschiedlicher Schwellwerte. Problematisch' ist gerade der untere Schwellwert vor allem deshalb, weil die Meßwiderstände im Hinblick auf eine kleine Verlustleistung einen sehr niedrigen Wert aufweisen sollen (50 Milli-Ohm) und deshalb auch die über dem Widerstand abfallende Spannung bei den Stromminima während der Haltephase sehr niedrig ist.

Des weiteren hat sich die Betriebsspannungsabhängigkeit der Anzugszeit der Magnetventile als nachteilig herausgestellt, denn unterschiedliche Betriebsspannungen bewirken auch unterschiedliche Steigungen des Anzugsstromes und daher insgesamt unterschiedliche Einspritzzeiten. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine wirkungsvolle

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Einspritzzeitkorrektur abhängig vom "Verlauf des Anzugsstromes zu schaffen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung nach dem Hauptanspruch hat gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtung den "Vorteil, daß mit den getrennten Meßwiderständen für den Strom durch den elektromagnetischen Verbraucher während den Stromerhöhungs- und Stromabsenkungsphasen jeweils relativ einfach beherrschbare Spannungsschwellen erzeugbar sind. Dadurch läßt sich der Minimalwert des Stromes während der Haltephase z.B. eines Magnetventils nahe an den kritischen Bereich des Abfallens des Magnetventils legen, was eine beachtliche Energieersparnis sowie Verlustleistungsverminderung beim Betrieb des elektromagnetischen Verbrauchers bewirkt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Einspritzzeitkorrektur ausgehend und abhängig vom Wert der Anzugs zeit des elektromagnetischen Verbrauchers bzw. der Zeitdauer bis zum Erreichen des gevrählten maximalen Stromschwellwerts. Darüber hinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die erste Stromschwelle auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert zu legen, die Zeitdauer bis zum Erreichen dieser Schwelle zu messen und davon abhängig einen bestimmten Zeitpunkt für das erste Abschalten des Schaltmittels in Reihe zum elektromagnetischen Verbraucher zu wählen.

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Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Einrichtung zum Steuern des Stromes durch einen elektromagnetischen Verbraucher, nach Anspruch I₃ Figur 2 zwei Impulsdiagramme zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Einrichtung von Figur 1, Figur 3 ein Teil-Schaltbild einer Einrichtung zur Einspritzzeitkorrektur ausgehend von der Anzugszeit und Figur k ein Blockschaltbild sowie zwei Diagramme bezüglich der Berechnung der ersten Stromflußdauer ausgehend vom Zeitpunkt des Erreichens einer ersten Stromschwelle.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt eine Einrichtung zum Steuern des Stromes durch einen elektromagnetischen Verbraucher, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil der Brennkraftmaschine. Mit 10 und 11 sind zwei Geber für die Drehzahl und die das Luftansaugrohr durchströmende Luftmasse bezeichnet, deren Ausgangssignale zu einem Zeitglied 12 geführt sind. Ausgangssignal dieses Zeitglieds 12 sind Einspritzimpulse der Dauer ti, die letztlich die Erregung eines elektromagnetisch betätigten Einspritzventils 13 bewirken. Bevor auf die Einzelheiten der Figur 1 eingegangen wird, soll der gewünschteStromverlauf durch das Magnetventil 13 anhand der Figuren 2a und 2b erläutert werden. In Figur 2a ist das Ausgangssignal des Zeitgliedes 12 als ein positiver Ausgangsimpuls der Länge ti dargestellt. Während dieser

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Zeit soll der Stromverläuf durch das Magnetventil 13 dem in Figur 2b dargestellten Diagramm entsprechen. Danach folgt auf einen möglichst raschen Stromanstieg, der Anzugsphase, eine sogenannte Haltephase mit einem in einem gewissen Bereich wechselnden Strom, da für das Offenhalten eines Magnetventils weniger Energie erforderlich ist, als für das öffnen selbst. Wesentlich ist nun, daß beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung die erste obere Stromquelle Ia_,__v und die nachfolgen-

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den minimalen Stromschwellen IH . erfaßt werden und der jeweilige Stromanstieg während der Haltephase zeitgesteuert wird. Das entsprechende Schaltverhalten eines zum Magnetventil 13 in Reihe liegenden Schaltmittels wird nach der Schaltungsanordnung von Figur 1 gesteuert.

In Reihe zum Magnetventil 13 liegen zwischen den beiden Betriebsspannungsanschlüssen Ik und 15 ein Transistor 16 sowie ein Meßwiderstand 17· Seine Ansteuerung erhält der Transistor 16 aus einer Eingangsstufe l8, die wiederum u.a, einen Eingang 19 für das Signal vom Zeitglied 12 besitzt.. Hauptbestandteil der Eingangsstufe 18 ist ein Schwellwertschalter 20, an dessen Plus-Eingang ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen 21 und 22 zwischen den Betriebsspannungsleitungen Ik und 15 liegt und der Minus-Eingang des Schwellwertschalters 20 an der Verbindungsstelle von Transistor 16 und Meßwiderstand 17 angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist der Schwellwertschalter 20 zu einem ersten Eingang eines UND-Gatters 23 sowie Über einen Inverter 2k zum Rücksetzeingang eines Flip-Flops 25 geführt. Dieses Flip-Flop 25 erhält sein Setz-Signal über einen Kondensator 26 vom Eingang 19 der Eingangsstufe 18 und gibt sein nicht invertiertes Ausgangssignal

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an den zweiten Eingang des UND-Gatters 23 weiter. Der Ausgang des UND-Gatters 23 ist über eine Diode 27 an der Basis des Transistors 16 angeschlossen. Ein Basis-Widerstand gegen Masse ist noch mit 28 bezeichnet.

Ein Preilaufkreis parallel zum Magnetventil 13 beinhaltet eine. Reihenschaltung von Diode 30, Transistor 31 und Widerstand 32, wobei der Widerstand 32 mit einem Ende an der Plus-Leitung 14 angeschlossen ist. Die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 31 ist mit einer Zenerdiode 33 überbrückt. Weiterhin liegt parallel zum Magnetventil 1.3 eine Reihenschaltung eines Kondensators 35 und einer Diode 36, wobei die Anode der Diode 36 an der Plus-Leitung 14 angeschlossen ist. Entgegengesetzt geschaltet ist noch .eine Diode 37 parallel zum Kondensator 35. Der Verbindungspunkt der beiden Dioden 36 und 37 bzw. mit dem Kondensator 35 ist über einen Widerstand 38 zu einem Verbindungspunkt 39 geführt, von dem aus eine Diode 40 zur Basis des Transistors 31 und eine Diode 4i zum Ausgang des Zeitgliedes 12 geschaltet ist.

Der Zeitsteuerung des Stromflusses durch den Transistor 16 während der Haltephase des Magnetventils 13, den sogenannten Pumpphasen, dient ein Zähler 45 zusammen mit einem Speicher 46 und der übrigen aus Figur 1 ersichtlichen Schaltungsanordnung. Diese besteht aus einem Verstärker 48, dessen Minus-Eingang mit der Plus-Leitung 14 gekoppelt ist und dessen Plus-Eingang das Signal von der Verbindungsstelle von Transistor 31 und VJiderstand 32 erhält. Der Verstärker 48 fragt somit das Spannungssignal über dem Widerstand 32 ab und leitet es über einen Widerstand 49 zum Minus-Eingang eines Schwell-

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wertschalters 50,· an dessen Plus-Eingang eine Bezugsspannung Uf. anliegt. Dem sicheren Schalten dieses Schwellwertschalters 50 zu Beginn der Preilaufphase dient auch noch die kapazitive Verbindung üoer einen Kondensator 51 vom Minus-Eingang des Schwellwertschalters 50 zur Verbindungsstelle von Schalttransistor 16 und Magnetventil 13· Ausgangsseitig ist der Schwellwertschalter 50 zum Lade-Eingang 52 des Wählers 45 sowie zu einem ersten Eingang eines UND-Gatters 53 geführt. Der zweite Eingang des UND-Gatters 53 erhält über einen Inverter 54 sein Ansteuersignal vom Überlauf-Ausgang des Zählers ^5, ein dritter Eingang ist über eine Leitung 58 mit dem Ausgang des Zeitgliedes 12.gekoppelt. Vom Ausgang des UND-Gatters 53 führt schließlich eine Diode 55 zur Verbindungsleitung zwischen der Basis des Transistors 16 und der Eingangsstufe l8.

Vor dem Zeitpunkt to (siehe Figur" 2b) liegt ein Null-Signal am Ausgang des Zeitgliedes 12 an und der Transistor 16 ist gesperrt. Dieser Zustand soll schon eine gewisse Zeit angedauert haben, so daß im Freilaufkreis 29 kein Strom mehr fließt und das ganze System im Ruhezustand sich befindet. Das Emitter-Potential des Transistors 16 liegt mangels Stromfluß ebenfalls auf einem sehr tiefen Wert, so daß am Ausgang des Schwellwertschalters 20 ein hohes Signal ansteht. Da das Flip-Flop 25 noch nicht gesetzt ist, steht am· nicht invertierenden Ausgang ein Null-Signal an, so daß das UND-Gatter 23 sperrt. Aufgrund dieser Tatsache bleibt auch das Basispotential des Transistors 16 niedrig und der Transistor selbst gesperrt.

Erscheint zum Zeitpunkt to am Ausgang des Zeitgliedes 12 ein positives Signal, dann wird das Flip-Flop 25 über den Kondensator 26 gesetzt, an seinem nicht inver-

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tierenden Ausgang"erscheint ein positives Signal, das UND-Gatter 23 schaltet durch, was wiederum ein leitendwerden des Transistors zur Folge hat. Der Strom durch das Magnetventil 13, den Transistor l6 und den Meßwiderstand 17 beginnt zu fließen.

Erreicht die Spannung Über dem Widerstand 17 einen Wert, bei dem nach Figur 2b der maximale Anzugsstrom IA_ erreicht ist, dann schaltet der Schwellwertschalter 20 um und .sein Ausgangspotential wird auf Null abgesenkt. Dies wiederum bewirkt über den Inverter 24 ein Rücksetzen des Flip-Flops 25. Da der nächste Setz-Impuls für dieses Flip-Flop 25 erst wieder zu Beginn des nächsten Einspritzimpulses der Dauer ti auftritt, bleibt das UND-Gatter 23 nun fortlaufend bis zum Beginn des nächsten Einspritzimpulses gesperrt. Das zeitweise Leitendwerden des Transistors 16 während der Haltephase wird somit über die Diode 55 gesteuert.

Vor dem Zeitpunkt to, d.h. vor Beginn eines Einspritzimpulses der Dauer ti, ist der Freilaufkreis mit der Diode 30, dem Transistor 31 und dem Widerstand 32 stromlos. Dies deshalb, weil ein leitender Transistor 31 auf der Basis gegenüber dem Emitter ein positiveres Potential erfordert, im Ruhezustand der Schaltung ein solches jedoch nicht gegeben ist.

Sperrt der Transistor l6 zum Zeitpunkt ti, dann wird der Potentialsprung auf dem Kollektor 16 über den Kondensator 35, den Widerstand 38 und die Diode 40 auf die Basis des Transistors 31 übertragen; er wird leitend und übernimmt den durch das Magnetventil 13 fließenden

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Strom. Dadurch entsteht- ein Spannungsabfall über dem Widerstand 32 und das Emitter-Potential des Transistors

31 senkt sich ab. Das Basis-Potential ist aufgrund der Beschaltung des Freilaufkreises während des Stromflussesgegenüber dem Emitter-Potential positiv und somit bleibt der Transistor 31 auch leitend.

Aufgrund des widerstandsbehafteten Stromkreises im Freilauffall (z.B. zwischen den Zeitpunkten ti und t2) reduziert sich der Spannungabfall über dem Widerstand

32 fortlaufend. Das Unterschreiten einer gewünschten Schwelle wird mittels des Schwellwertschalters 50 erfaßt. Der ■ Stromfluß während der Freilaufphase■(z.B. zwischen ti und t2) bewirkt ein positives Signal am Ausgang des Verstärkers 48. Der nachfolgende Schwellwertschalter 50 gibt damit an seinem Ausgang ein Null-Signal ab. Der sicheren Steuerung dieses Schwellwertschalters 50 in seinen gesperrten Zustand dient der Kondensator 51, denn bei Beginn des Freilaufbetriebes wird über diesen Kondensator 51 ein positiver Impuls auf den Minus-Eingang des Schwellwertschalters 50 übertrage^ der dadurch sicher sperrt.

Ein Null-Signal am Ausgang des Schwellwertschalters hat wiederum ein Null-Signal am Ausgang des UND-Gatters 53 zur Tolge, so daß der Transistor 16 auch über die Diode 55 während der Freilaufphase nicht leitend gesteuert werden kann.

Wird zum Zeitpunkt t2 die untere Stromschwelle IH. erreicht, dann schaltet der Schwellwertschalter 50 wieder auf ein positives Ausgangssignal um. Dies bewirkt

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ein Laden des Zählers 45 mit einem Wert aus dem Speicher 46 und der Zählvorgang im Zähler 45 beginnt mit einer festen Frequenz. Während dieses Zählvorganges erscheint am überlaufausgang des Zählers kein positives Signal und somit gibt der Inverter 54 an das UND-Gatter 53 ein positives Signal weiter, das UND-Gatter 53 schaltet in seinen leitenden Zustand um und steuert den Transistor l6 wieder leitend.

Zum Zeitpunkt t3 soll am Überlaufausgang des Zählers 45 ein positives Signal auftreten. Als Folge davon sperrt das UND-Gatter 53 und somit auch der Transistor 16. Nach dem Umschaltvorgang zum Zeitpunkt t3 wird der Freilaufkreis 29 wegen des über den Kondensator 35 übertragenen Spannungssprungs wieder leitend, die Spannung über dem Widerstand 32 geht erneut zurück und der nächste Schaltvorgang des Transistors 16 tritt erneut beim Erreichen der unteren. Stromschwelle IH . auf. Das Spiel beginnt von neuem.

Ist der Einspritzimpuls der länge ti zu Ende, dann zieht die Ausgangsspannung des Zeitgliedes 12 über die Diode 4l auch das Potential auf dem Verbindungspunkt 39 im Freilaufkreis 29 gegen Null, so daß der Freilaufkreis sperrt. Gleichzeitig" wird über die Leitung 58 das UND-Gatter 53 und damit der Transistor 16 gesperrt.

Als günstige Wert für die beiden Meßwiderstände 17 und ' 32 haben sich 0,05 Ohm für den Widerstand 17 und 0,5 Ohm für den Widerstand 32 ergeben. Diese Werte machen deutlich, daß bei durchgesteuertem Transistor 16 die Verlustleistung im Widerstand 17 auch bei relativ hohem

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Strom gering bleiben kann und während der Freilaufphase aufgrund des relativ hohen Widerstandes 32 der jeweilige Freilaufstrom gut abgefragt werden kann.

Wesentlich beim Gegenstand der Figur 1 ist somit das Abfragen des ersten maximalen Stromwertes bei der Schwelle

IA_n,.„ und das Erfassen der jeweiligen Stromminima während max

der Haltephase des Magnetventils 1J>. Die Zeitsteuerung der Pumpphasen, d.h. der Zeitdauern, während der der Transistor 16 während der Haltephase leitend ist, führt zwar zu nicht bestimmbaren maximalen Stromwerten während der Haltephase, doch ist dies im Hinblick auf die Sicherheit des Einschaltens des Magnetventils 13 ohne Belang. Wesentlich ist nur das im Hinblick auf den Ventilabfall sichere Erfassen des jeweils unteren Stromschwellwerts.

Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Einspritz- ' zeitkorrektur ausgehend von der ersten Einschaltzeit- ' dauer, d.h. der Zeitdauer zwischen tO und ti der Darstellung 'von Figur. 2b. Grundgedanke ist, daß der St,romanstieg durch das Magnetventil 13 aufgrund physikalischer Gegebenenheiten nicht linear sein kann, sondern einen Teilbereich einer e-Funktion darstellt. Der Endwert der e-Funktion ist batteriespannungsabhängig, so daß auch die Zeitdauer vom Einschaltmoment bis zum Erreichen des maximalen Stromes zum Zeitpunkt ti batteriespannungsabhängig ist. Diese Zeitdauer wird daher gemessen und abhängig vom Meßwert das Ausgangssignal des Zeitgliedes 12 korrigiert. Realisierbar ist der skizzierte Gedanke mittels des Gegenstandes nach Figur 3· Er besteht aus zwei Zählern 60 und 6l sowie einem dazwischengeschalteten NUR-Lese-Speicher 62. An einem ersten Eingang 63

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der Schaltungsanordnung nach Figur 3 erscheint jeweils ein Signal der Dauer tO ti, welches z.B. am Ausgang des UND-Gatters 23 der Eingangsstufe Ί8 von Figur 1 abgenommen werden kann. Diese "Torzeit" für den Zähler wird auf einen entsprechenden Torzeit-Eingang geschaltet, während über ein Differenzierglied (realisiert durch ein UND-Gatter 64 mit einseitig vorgeschaltetem Inverter 65) ein Rücksetzimpuls für den Zähler 60 erzeugt wird. Aufgabe des Zählers ist die·Umwandlung der Zeitdauer zwischen to und ti in einen Zahlenwert. Abhängig von diesem Wert wird nun eine empirisch ermittelte und im Speicher 62 enthaltene Zahl in den zweiten Zähler 6l übernommen und nach dem Ende des ursprünglichen Einspritzsignals der Länge ti mit einer festen Frequenz fT ausgezählt. Der überlaufausgang des Zählers Sl ist zu einem ODER-Gatter 67 geführt, an dessen zweitem Eingang das ti-Signal anliegt. Ausgangssignal des ODER-Gatters 67 ist somit ein Impuls der Länge der Einzelzeitdauern ti und der Korrekturzeit tkorr. *

Mit Beginn des Ausgangssignals vom Zeitglied 12 wird der Zähler 60 zurückgesetzt und der Zählvorgang beginnt. Er endet mit Erreichen der oberen Stromschwelle zum Zeitpunkt ti. Entsprechend dem Endzahlenwert im Zähler 60 wird aus dem Speicher 62 ein Zahlenwert ausgelesen und in den Zähler 61 übernommen, der mit Ende des unkorrigierten Einspritzsignales der Dauer ti mit einer festen Zählfrequenz zu zählen beginnt, bis am Ausgang des Zählers 6l eine Null erscheint. Mit dem nachfolgenden ODER-Gatter 67 ist eine Addition der beiden Zeiten ti und tkorr möglich, so daß am Ausgang des ODER-Gatters 67 das korrigierte Einspritzsignal anliegt. Zweckmäßigerweise wird die in Figur 3 darge-

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stellte Schaltungsanordnung unmittelbar dem Ausgang des Zeitgliedes 12 nach Figur 2 nachgeschaltet.. Mit dem Gegenstand von Figur 3 ist somit die Dauer der Erregung des Magnetventils 13 abhängig von der Zeitdauer bis zum Erreichen des Maximalstromwertes korrigierbar.

Es kann zweckmäßig sein, die notwendige Stromflußzeit zu 3eginn eines Einspritzimpulses rechnerisch zu bestimmen. Das zugrundeliegende Prinzip sei anhand des Diagranms von Figur 4a erläutert. Eine hyperbelartige Meßkurve gibt dabei die für einen bestimmten Ventilstrom erforderliche Zeitdauer bis zum öffnen des Magnetventils an. Anders ausgedrückt ist es die Stromgrenzkurve für den Anzug des Magnetventils als Funktion der Zeit, IA„_ = f (t). Für unterschiedliche Betriebsspannungen ergeben sich unterschiedliche Punkte auf der Strommeßkurve, was bedeutet, daß die Zeitdauer bis zum Erreichen des jeweiligen Maximalstromes unterschiedlich ist. Vom Nullpunkt des Koordinatensystems (Zeit, Ventilstrom) lassen sich zu den unterschiedlichen Punkten auf der Meßkurve Geraden ziehen, z.B. die Gerade 1 und die Gerade. 2. Beide Geraden erreichen eine frei gewählte Stromschwelle Iv zu unterschiedlichen Zeiten, nämlich die Gerade 1 zur Zeit tb und die Gerade 2 zur Zeit te. über den Strahlensatz der Geometrie läßt sich nun exakt die Zeit des Schnittpunktes der Geraden 1 bzw. 2 mit der Meßkurve bestimmen. Diese Zeitdauern (nach Figur 4a ta_maxl und ta_{m 2}) lassen sich empirisch ermitteln, entsprechend speichern und auszählen.

Eine Realisierung für die Berechnung der Zeitdauern der ersten Stromflüsse durch das Magnetventil 13 ergibt sich

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aus Figur 4b. Dabei sind auch beim Gegenstand von Figur vorkommende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Gegenstand von Figur 4b weist zwei Zähler 70 und 71 sowie einen Speicher 72 auf. Dem Meßwiderstand 17 ist ebenfalls ein Komparator 73 zugeordnet, dessen Ausgangssignal dem Enable-Eingang des Zählers 70 und dem übernahne-Eingang des Zählers 71 zugeführt wird. Der Ausgang des Zeitgliedes 12 ist sowohl zum Reset-Eingang des Zählers 71 als auch zu einem Zählbeginn-Steuereingang 7*1 des Zählers 70 und schließlich zum Setz-Eingang eines Flip-Flops 75 geführt. Ausgangsseitig steht der Zähler 70 mit dem Lese-Speicher 72 in Verbindung, der wiederum ausgangsseitig mit dem Werteingang des Zählers 71· Der Überlaufausgang des Zählers 71 ist zum Reset-Eingang des Flip-Flops 75 geführt. Sein Ausgang wiederum ist über eine Diode 76 an der Basis des Transistors^ angeschlossen.

Mit Beginn eines Ausgangssignales des Zeitgliedes 12 beginnt der Zähler 70 mit seinem Zählvorgang, das Flip-Flop 75 wird gesetzt, der Transistor 16 damit leitend gesteuert und schließlich wird und bleibt der Zähler 71 zurückgesetzt. Mit Erreichen der Stromschwelle Iv nach Figur 4a wird der Zählvorgang im Zähler 70 beendet und ein zu diesem letzten Zahlenwert gehörender Wert aus dem Speicher 72 in den Zähler 71 als Anfangswert für einen beginnenden Zählvorgang übernommen. Nach Ende des Zählvorgangs in diesem Zähler 71, bzw. beim Auftreten eines Überlaufimpulses wird das Flip-Flop 75 zurückgesetzt und als Folge dessen der Transistor 16 gesperrt.

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Dies bedeutet, daß sich die Gesamtöffnungsdauer des Transistors 16 aus zwei Zeiten, einer ersten bis zum Erreichen des Stromschwellwertes Iv und einer zweiten, nämlich der Auszählzeit eines aus dem Speicher 72 ausgelesenen Wertes, zusammensetzt.

Da der Auszählvorgang des aus dem Speicher 72 ausgelesenen Wertes unabhängig von der Höhe des durch das Magnetventil fließenden Stromes ist, kann auch der Widerstand 17 zur Verminderung des Leistungsverlustes nach Erreichen der Stromschwelle Iv mittels eines mit 79 angedeuteten Schalters überbrückt werden. In diesem Fall ist dann der ohnehin niederohmige Meßwiderstand 17 vor allem bei den höheren Strömen ausgeschaltet, wodurch seine Temperaturbelastung auch gering gehalten werden kann.

Figur 4c ist- eine Zählerstandsdarstellung des jeweiligen Inhaltes der Zähler 70 und 71 aufgetragen über der Zeit. Während die erste ansteigende Gerade zum Zeitpunkt tb endet, abhängig vom Erreichen des Stromschwellwertes Iv nach Figur 4a, wird von diesem Endzählerstand des Zählers 70 zu diesem Zeitpunkt tb aus dem Speicher 72 ein Wert Z (tb) in den Zähler 71 übernommen und (nach der Darstellung von Figur 4c) aufwärts bis zum überlauf gezählt. Ist dieser überlauf erreicht, dann wird das Flip-Flop 75 zurückgesetzt und der Transistor 16 gesperrt.

Die oben beschriebenen Einrichtungen zum Steuern des Stromes durch einen elektromagnetischen Verbraucher, insbesondere eines elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventils, zeichnen sich aufgrund der Art ihrer

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Strom- und Zeitsteuerungen durch eine äußerst exakte Arbeitsweise aus, die darüber hinaus noch einen sehr verlustleistungsarmen Betrieb dieser elektromagnetischen Verbraucher gewährleistet.

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Claims

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Ansprüche

fly Einrichtung zum Steuern des Stromes durch einen elektromagnetischen Verbraucher, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil einer Brennkraftmaschine, mit einem ersten elektrischen Schaltmittel und' einem Strommeßorgan in Reihe zum elektromagnetischen Verbraucher zwischen zwei Betriebsspannungsleitungen, mit einem Freilaufkreis sowie einem Schwellwertschalter in Verbindung mit dem Strommeßorgan, dadurch gekennzeichnet, daß der Preilaufkreis eine Reihenschaltung von zweitem elektrischen Schaltmittel (31) und zweitem Strommeßorgan (32) aufweist und das erste Schaltmittel (16) abhängig vom Erreichen oberer und unterer Schwellwerte des dur'ch den Verbraucher (13) fließenden Stromes sowie nach Erreichen des jeweiligen unteren Schwellwertes zeitabhängig gesteuert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strommeßorgan (32) im Freilaufkreis wenigstens

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ein Schwellwertschalter (50) zugeordnet ist, dessen Ausgang mit einem Zeitsteuerkreis (mit Zähler 45 in Verbindung mit Speicher 46) für wenigstens eines der beiden Schaltmittel (16, 31) gekoppelt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, "dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Stromflußsteuerung während der Haltephase des elektromagnetischen Verbrauchers mittels Zählvorgängen erfolgt.

4. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verbraucher (13) als Teil der Schaltungsanordnung des Freilaufkreises eine Reihenschaltung von Diode (36) und Kondensator (35) ' '■ parallel geschaltet ist und der Verbindungspunkt von Diode und Kondensator wenigstens mittelbar am Steuereingang des Schaltmittels im Freilaufkreis (31) liegt, der ferner insbesondere über eine Diode (41) mit dem Eingang der Einrichtung· verbunden ist.

5. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des ersten Stromschaltmittels (16) in Reihe zum Verbraucher (13) ausgehend vom Ausgangssignal eines Schwellwertschalters (20) über ein UND-Gatter (23) steuerbar ist, dem über

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einen zweiten Eingang das Ausgangssignal eines mit 'dem Eingangssignal triggerbaren Flip-Flops (25) zuführbar ist.

6. Einrichtung nach wenigstens Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß abhängig von der ersten Einsehaltdauer des ersten Schaltmittels (16) die Gesamtstromflußdauer durch den elektromagnetischen Verbraucher (13) steuerbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß'der Wert der ersten Einsehaltdauer des ersten Schaltmittels (16) in einen Zahlenwert gewandelt wird und davon abhängig aus einem Speicher ein Wert für die '■ Verlängerung der Gesamteinschaltdauer auslesbar ist.

8. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltwert des dem erst.en Schaltmittel '(16) zugeordneten Schwellwertschalter (20) unterhalb des Anzugsstromes gewählt wird und die Zeitdauer bis zum Erreichen dieses Umschaltwertes die erste Öffnungszeit des ersten Schaltmittels (l6) bestimmt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der ersten Öffnungszeit des ersten Schaltmittels (l6) über Auszählvorgänge ermittelt wird.

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