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Vorrichtung zur Beeinflussung der von einer Einspritzpumpe zu liefernden Brennstoffmenge für eine Brennkraftmaschine
Bei Einspritzpumpen für Otto-Verbrennungsmotore ist es bekanntlich erforderlich, die BrennstoffEinspritzmenge der Stellung der Drosselklappe, der Drehzahl des Motors und schliesslich dem Druck und der Temperatur der atmosphärischen Luft, sowie der Temperatur des Motors zuzuordnen. Zur Lösung dieser Aufgabe bedient man sich bereits solcher Vorrichtungen, bei denen eine nach einer empirischen Gesetzmässigkeit ermittelte Raumfläche in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung und der Motordreh- zahl in ihrer Stellung zu einem Taststift verändert wird.
Die Raumfläche ist dabei über den Mantel einer in ihrer Grundform zylindrischen Formtrommel aufgetragen, wobei der von der Drehzahl des Motors abgeleitete Regelimpuls eine Drehverstellung und der von der Drosselklappenstellung abgeleitete Regelimpuls eine Axialverstellung der Formtrommel bewirkt.
Zum Ausgleich derjenigen Einflüsse, die sich für die Zusammensetzung des jeweils erforderlichen Kraftstoff-Luftgemisches aus der Veränderung des Luftdruckes und der Lufttemperatur sowie der jeweiligen Temperatur des Motors ergeben, hat man bisweilen mehrere Messgeber vorgesehen, deren Sammelimpuls in annähernd proportionalem Verhältnis in den Impuls des Formtrommel-Abtastorganes eingeleitet wird.
Dabei wird durch den Sammelimpuls der Messgeber der Schwenkpunkt eines zwischen dem FormtrommelTaststift und dem Regelstift vorgesehenen Übertragungsorganes in Form eines Zwischenhebels und damit das Übertragungsverhältnis des Zwischenhebels zur Grösse des Sammelimpulses der Messgeber in ungleich- förmigem Sinne verändert. Da der Sammelimpuls der Messgeber in keinerlei proportionalem Zusammenhang mit dem vom Taststift der Formtrommel gegebenen Regelimpuls steht, ist eine für das jeweils erforderliche Kraftstoff-Luftgemisch zutreffende Mengenregelung nur über einen verhältnismässig kleinen Regelbereich gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung zu schaffen, die eine über den ge samten Regelbereich einwandfreie Mengenregelung für ein zutreffendes Kraftstoff-Luftgemisch gewährleistet. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Beeinflussung der von einer Einspritzpumpe zu liefernden Brennstoffmenge für eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher die Dreh- und Axialstellung einer von einer empirisch ermittelten Gesetzmässigkeit abgeleiteten,
vorzugsweise auf einer in ihrer Grundform zylindrischen Formtrommel aufgetragenen Raumfläche zu einem mit ihr zusammenwirkenden Taststift durch die Motordrehzahl und die Drosselklappenstellung bestimmt ist und mittels verschiedener Messgeber in Abhängigkeit von Druck und Temperatur der Aussenluft sowie der Betriebstemperatur des Motors eine Korrektur der vom Taststift auf ein oder mehrere Regelglieder der Einspritzpumpe übertragenen Regelimpulse erfolgt, erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sowohl der Formtromme1-Tasrstift als auch die einzelnen Messgeber über Hebel, Zahnstangen od. dgl. mit einem, einem oder mehreren Regulierstif- ten zugeordneten Regulierkonus auf Verschiebung bzw.
auf Verdrehung gekuppelt sind, wobei über der Mantelfläche dieses Regulierkonus eine der Anzahl der Regulierstifte entsprechende Anzahl, nach einer empirischen Gesetzmässigkeit ermittelter, räumlicher Steuerflächen auf getragen ist. Auf diese Weise wird der von den Messgebern gegebene Sammelimpuls in für ein zutreffendes Kraftstoff-Luftgemisch genau
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funktionellen Zusammenhang in den von der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl abgeleiteten
Regelimpuls des Formtrommel-Taststiftes eingeleitet. Mit der Möglichkeit, dem Regulierkonus mehrere
Regulierstifte zuordnen zu können, ist den unterschiedlichen Ausführungsformen der Einspritzpumpen (z. B. Pumpen in V-, Boxer- oder Sternform) Rechnung getragen.
Erfindungsgemäss kann die Beeinflussung der Drehstellung des Regulierkonus durch den Sammelimpuls der Messgeber über eine Zahnstange erfolgen, die in ein auf der Regulierkonuswelle sitzendes Ritzel eingreift. Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn alle Messgeber mit einem gemeinsamen Druckstössel in
Wirkverbindung stehen, so dass sich alle Regelimpulse auf diesem Druckstössel addieren. Dabei kann der Regelimpuls des von der Kühl wassertemperatur beeinflussten Messgebers über einen gesonderten, auf die Druckstössel der übrigen Messgeber einwirkenden Übertragungskörper in den Messgeber-Sammelimpuls ein- geleitet werden.
Der Übertragungskörper kann von einem in eine Zylinderform übergehenden Konus gebildet werden, der senkrecht zwischen den Stösseln der übrigen Messgeber angeordnet ist, wobei mit dem bei einer bestimmten Kühlwassertemperatur wirksam werdenden zylindrischen Bereich der Einfluss des von der Kühlwassertemperatur angeregten Messgebers auf den Sammelimpuls der übrigen Messgeber ausgeschaltet wird. Der Übertragungskörper kann erfindungsgemäss auf einem Schwinghebel gleitend geführt und an seiner mit dem Kühlwassertemperatur-Messgeber zusammenwirkenden Stirnfläche leicht kugelig ausgebildet sein.
Erfindungsgemäss kann zur Beeinflussung der Axialstellung des Regulierkonus durch den Formtrommel-Taststift ein, eine Längsverschiebung des Regulierkonus bewirkendes Hebelorgan vorgesehen sein, dessen Schwenkachse in einem Verstellexzenter lagert, wobei eine Verstellung des Exzenters die Fördermenge verändert. Zur Verstellung des Verstellexzenters zum Zwecke einer höheren Brennstoffgabe beim Anlassen des in kaltem bzw. unterkühltem Zustand befindlichen Motors kann ein in den Anlasserstromkreis mit eingeschalteter Hubmagnet angeordnet sein.
In der nachstehenden Beschreibung ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemässen Regelvorrichtung, die Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie TI-li der Fig. 1 und die Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 der Fig. 1.
Bei der erfindungsgemässen Regeleinrichtung werden die von der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl abgeleiteten Regelgrössen in bekannter Weise über eine durch einen Taststift 1 abgetastete Steuertrommel 2 in funktionellen Zusammenhang gebracht. Die Steuertrommel 2 weist eine nach einer empirischen Gesetzmässigkeit ermittelte Mantelfläche auf, die über einer Zylinderfläche aufgetragen ist. Die Drehstellungen der Steuertrommel2 sind in der Weise von der Drehzahl des Motors abhängig, dass ein vom Motor angetriebener Kurzschlussläufers ein Drehmomentauf einenDauermagnetanker 4 ausübt, wo- bei das Drehmoment über ein Antriebsband 5 auf eine Trommel 6 übertragen wird, in deren Innerem sich eine Spiralfeder 7 befindet, mit der das Drehmoment ausgewogen wird.
Das Gleichgewicht zwischen dem auf den Dauermagnetanker 4 ausgeübten Drehmoment und der Gegenkraft der Spiralfeder 7 wird nur bei Veränderung der Motordrehzahl aufgehoben, so dass sich bei einer solchen Änderung der Drehzahl eine Drehverstellung der Steuerttommelwe11e 8 ergibt, auf der die Trommel 6 befestigt ist. Die nicht dargestellte, mit dem Gaspedal gekuppelte Leistungsdrosselklappe wirkt mittels verschiedener Übertragungsglie- der, von denen nur das mit 9 bezeichnete gezeigt ist, derart auf die Steuertrommel 2 ein, dass mit der Änderung der Drosselklappenstellung gleichzeitig eine Änderung der Steuertrommel-Axialstellungbewirkt wird.
Da der von der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl abhängige Taststiftimpuls die für ein jeweils zutreffendes Kraftstoff-Luftverhältnis wichtigen Einflussgrössen, wie den Druck und die Temperatur der Aussenluft sowie die Temperatur des Kühlwassers unberücksichtigt lässt, ist eine Korrektur dieses Impulses durch die vorgenannten Einflussgrössen erforderlich. Zu diesem Zweck wird der vom Taststift 1 gegebene Regelimpuls und ein von den übrigen Regelgrössen abgeleiteter Sammelimpuls in einen der Funktion der Formtrommel 2 entsprechenden Regulierkonus 10 eingeleitet, wobei der Regulierkonus 10 vom Taststiftimpuls in seiner Axialstellung und vom Sammelimpuls der Messgeber in seiner Drehstellung beeinflusst wird.
Die über den Regulierkonus 10 in funktionellen Zusammenhang gebrachten Regelimpulse werden schliesslich auf zwei mit dem Regulierkonus 10 zusammenwirkende Regelstifte 11 übertragen. Zu diesem Zweck sind über den Mantel des in seiner. Grundform kegelstumpfförmigen Regulierkonus 10 zwei den Regulierstiften 11 für die Einspritzpumpe zugeordnete, nach einer empirischen Gesetzmässigkeit ermittelte Raumfiächen 12 aufgetragen.
Die vom Luftdruck, der Lufttemperatur und der Kühlwassertemperatur beeinflussten. Messgeber 13, 14 und 15 sind in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, wobei jedem der Messgeber eine besondere,
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mit der Aussenluft in Verbindung stehende bzw. vom Kühlwasser durchflossene Kammer zugeordnet ist.
Die von der Kühlwassertemperatur bzw. der Lufttemperatur beeinflussten Messgeber 13 und 14 bestehen aus je einem Bimetallschalensatz, wogegen der vom Luftdruck beeinflusste Messgeber 15 von einem barometrischen Dosensatz gebildet ist. Die Verstellbewegungen der vom Luftdruck und der Lufttemperatur beeinfl. ussten Messgeber 14 und 15 finden bereits in der Richtung eines Druckstössels 16 statt, wobei der Stössel 22 des Messgebers 14 über einen besonderen Übertragungskörper 18, der auf einem bei 19 gelagerten Schwinghebel 20 gleitend geführt ist, auf den Druckstössel einwirkt.
Der Stössel 17 des von der Küblwassertemperatur beeinflussten Messgebers 13 kann den Übertragungskörper 18 gegen die Wirkung einer Schraubenfeder 21 verschieben, wodurch die Auflagepunkte der den Messgebern 14 und 15 zugehörigen Stössel 22 und 23 auf dem Übertragungskörper 18 voneinander entfernt werden, weil der Übertragungskörper 18 in seinem zur Achse 19 des Schwinghebels 20 gerichteten Teil konisch ausgebildet ist. Die konische Aussenfläche 18a des Übertragungskörpers 18 geht in eine zylindrische Aussenfläche 18b über.
Hat nun der Motor die erforderliche Betriebstemperatur erreicht und der Stössel 17 des von der Kühlwassertemperatur angeregten Messgebers 13 damit einen bestimmten Verstellweg zurückgelegt, so führt eine weitere Verschiebung des nunmehr mit seiner zylindrischen Aussenfläche 18b wirksam werdenden Übertragungskörpers 18 keine zusätzliche Bewegung des Druckstössels 16 mehr herbei. Damit die freie Schwenkbarkeit des Schwinghebels 20 unter der Einwirkung des Stössels 17 nicht beeinträchtigt wird, ist der Übertragungskörper 18 an seiner mit dem Stössel 17 zusammenwirkenden Stirnfläche 18c leicht kugelig ausgebildet.
Der von den Messgebern 13,14 und 15 beeinflusste Druckstössel 16 wirkt auf eine unter der Wirkung einer Druckfeder 31 stehende Zahnstange 24 ein, die in ein auf der Regulierkonuswelle 25 sitzendes Ritzel 26 eingreift, so dass der Regulierkonus 10 bei einer Bewegung des Druckstössels 16 in seiner Drehstellung verändert wird. Der Einwirkung des Formtrommel-Taststiftes 1 auf den Regulierkonus 10 ist ein Übertragungsorgan in Form eines zweiarmigen Hebels 27 zwischengesetzt, dessen Schwenkachse 28 innerhalb eines Verstellexzenters 29 liegt. Durch Verstellen des Verstellexzenters 29 aus der Nullstellung heraus wird eine Lageveränderung der Hebelschwenkachse 28 und damit eine Überlagerung des von den Regulierstiften gegebenen Regelimpulses um eine unveränderliche Regelgrösse zum Zwecke einer höheren Brennstoffgabe beim Anlassen bewirkt.
Die Betätigung des Verstellexzenters 29 erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen Hubmagneten 30, der beim Anlassen des in kaltem Zustand befindlichen bzw. unterkühlten Motors in den Anlasserstromkreis mit eingeschaltet wird.
PATENT ANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zur Beeinflussung der von einer Einspritzpumpe zu liefernden Brennstoffmenge für eine Verbrennungskraftmaschine, bei welcher die Dreh- und Axialstellung einer von einer empirisch ermittelten Gesetzmässigkeit abgeleiteten, vorzugsweise auf einer in ihrer Grundform zylindrischen Formtrommel aufgetragenen Raumfläche zu einem mit ihr zusammenwirkenden Taststift durch die Motordrehzahl und die Drosselklappenstellung bestimmt ist und mittels verschiedener Messgeber in Abhängigkeit von Druck und Temperatur der Aussenluft sowie der Betriebstemperatur des Motors eine Korrektur der vom Taststift auf ein oder mehrere Regelg1ieder der Einspritzpumpe übertragenen Regelimpulse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Formtrommel-Taststift (1) als auch die einzelnen Messgeber (13, 14, 15) über Hebel, Zahnstangen od. dgl.
mit einem, einem oder mehreren Regulierstiften (11) zugeordneten Regulierkonus (10) auf Verschiebung bzw. auf Verdrehung gekuppelt sind, wobei über der Mantelfläche dieses Regulierkonus (10) eine der Anzahl der Regulierstifte (11) entsprechende Anzahl nach einer empirischen Gesetzmässigkeit ermittelter, räumlicher Steuerflächen (12) aufgetragen ist.