DE1911177B - Regeleinrichtung fur Ottobrennkraft maschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für hältnis geregelt wird, kann durch die Einleitung der Ottobrennkraftmaschinen mit Gemischschichtung im Zündung und Verbrennung in diesem Bereich das im Zylinder, herbeigeführt durch aufgeteilte Ein- übrigen Brennraum vorhandene sehr arme Gemisch spritzung des Kraftstoffes durch eine Einspritz- noch genügend schnell zur nahezu vollständigen Vereinrichtung, mit der die eingespritzte Kraftstoffmenge 5 brennung gebracht werden. Falls an der Zündkerze jeweils nacheinander oder auch zeitlich überlappend in allen Betriebsbereichen des Motors eine zündin zwei Einspritzvorgängen geregelt wird und die fähige Gemischzone vorhanden ist, ist ein Motor-Kraftstoffmenge je Zylinder und Hub drehzahl- und betrieb ohne Drosselung der angesaugten Luftmenge lastabhängig ist. bis zum Leerlaufbereich möglich. Hierdurch werden

Eine derartige Regeleinrichtung ist aus der bri- io bei sinkender Last hohe Luftverhältnisse erreicht,

tischen Patentschrift 868 074 bekannt. Ferner wird nicht nur ein Motorbetrieb mit sehr ge-

Die Luftverunreinigung durch die Abgase der ringen Konzentrationen schädlicher Abgaskompo-

Fahrzeugmotoren ist durch das starke Anwachsen nenten, insbesondere im Teillastgebiet, sondern auch

der Zahl der Kraftfahrzeuge zu einem ernsten Pro- ein Betrieb mit besseren spezifischen Kraftstoff-

blem geworden. Die Hauptbestandteile der schäd- 15 Verbrauchswerten erreicht, weil bei Gemischregelung

liehen Komponenten im Abgas von Ottomotoren die Wirkungsgrade des Motors in der Regel besser

stellen das Kohlenmonoxid und die unverbrannten sind als bei Drosselregelung und mit homogener

Kohlenwasserstoffe und Stickoxide dar. Die beiden Gemischbildung.

ersteren Bestandteile sind die Produkte einer unvoll- Ein weiterer Vorteil dieser Regeleinrichtung liegt

ständigen Verbrennung und treten daher hauptsäch- 20 in der Möglichkeit, daß höhere Verdichtungsverhält-

lich bei Motorbetrieb mit Luftmangel auf, während nisse zugelassen werden können, wenn, wie in der

die Stickoxide vorwiegend in der Nähe des stöchio- vorliegenden Erfindung, durch eine genaue Regelung

metrischen Mischungsverhältnisses im armen Bereich die Einstellung armer Gemische, die weniger stark

auftreten. zum Klopfen neigen, möglich gemacht wird. Der

Es ist üblich, Ottomotoren in bestimmten Betriebs- 25 Vorteil einwandfreier Abgase bietet sich, wenn in

bereichen mit Luftmangel zu betreiben, weil beim den wichtigsten Betriebsbereichen der Motor mit

Betrieb mit reichem Gemisch bei der Verbrennung armem Grundgemisch betrieben wird,

im Motor die höchste Flammenausbreitungsgeschwin- Bei den bekannten Regeleinrichtungen für Brenn-

digkeit erreicht wird. Dies hat zur Folge, daß bei kraftmaschinen mit Gemischschichtung wird der

dieser Betriebsweise die den Ottomotor kennzeich- 30 Zündkraftstoff bzw. das Zündgemisch entweder durch

nenden guten Eigenschaften, wie höchste Leistungs- Direkteinspritzung oder durch einen besonderen Ver-

konzentration, runder Leerlauf, gute Übergänge beim gaser in die Zündkammer oder Zündzelle eingebracht

Wechseln des Betriebszustandes, schnelles Beschleu- und dort gezündet,

nigen u. a. auftreten. Die hierbei verwendeten Direkteinspritzeinrich-

Beim Motorbetrieb mit Luftüberschuß wird hin- 35 tungen bzw. Zündvergaser sind so eingestellt, daß in gegen der günstigste spezifische Kraftstoffverbrauch der Zündkammer bei allen Lasten stets ein nahezu erreicht. Hierbei ist bei herkömmlicher Gemisch- stöchiometrisches Mischungsverhältnis herrscht. Nach bildung jedoch bereits bei Luftverhältnissen von Einsetzen der Zündung expandiert die heiße Flamme etwa 1,4 die Laufgrenze des Motors erreicht, weil bei in den übrigen Brennraum, wo sie das der jeweiligen größerem Luftüberschuß infolge der geringeren Ver- 40 Laststufe entsprechende homogene Grundgemisch brennungsgeschwindigkeit und wegen der stärkeren entzündet und zur Verbrennung führt. Das Grund-Auswirkung einer ungleichmäßigen Gemischvertei- gemisch im Hauptbrennraum wird entweder durch lung ein teilweises Aussetzen der Zündung eintritt. Vergaser oder durch Saugrohreinspritzung herge-Aus diesen Gründen werden bei den bisher verwen- stellt.

deten Regeleinrichtungen die Werte des spezifischen 45 Ein wesentlicher Nachteil dieser Regeleinrichtun-Kraftstoffverbrauchs und der Konzentration der un- gen liegt in der Unterteilung des Brennraumes, weil verbrannten Kohlenwasserstoffe nur bis zu einem damit die Brennraumoberfläche vergrößert wird, was Luftverhältnis von etwa 1,2 geringer und nehmen sich unmittelbar ungünstig auf die Emission unverbei höheren Luftverhältnissen bis zur Laufgrenze brannter Kohlenwasserstoffe auswirkt. Ferner treten des Motors wieder stark zu. Eine Verschiebung der 50 an dem Austrittsquerschnitt der Zündkammer armen Betriebsgrenze des Motors in den Bereich Drosselverluste auf, durch die ein Leistungsverlust größeren Luftüberschusses erscheint sowohl im Hin- in Kauf genommen werden muß. Weiterhin besteht blick auf die Erzielung besserer spezifischer Kraft- die Gefahr der örtlichen Überhitzung am Austritt aus stoff Verbrauchswerte als auch geringerer Konzen- der Zündkammer, weil hier das brennende Zündtration der schädlichen Bestandteile im Abgas wün- 55 gemisch mit sehr hoher Temperatur hindurchströmt, sehenswert. Sie ist aus den obenerwähnten Gründen Die dadurch bedingte Überhitzung kann zu Oberin dem gewünschten und erforderlichen Ausmaß am flächenzündungen und zu Zerstörungen des Mabesten durch die Gemischschichtung möglich. terials führen.

Bei Anwendung der Gemischschichtung können Bei anderen Regelvorgängen mit Gemischschichdie Grenzen der Luftverhältnisse bei einwandfreier 6p tung im offenen, nicht unterteilten Brennraum wird Betriebsweise bis zu den Werten in der Größen- sowohl mit Benzindirekteinspritzung als auch mit Ordnung von λ = 7,0 eingestellt werden. Dieses ist zwei Vergasern gearbeitet. Bei den Einrichtungen damit erreicht, daß zur Zeit der Zündung an der mit zwei Vergasern wird, wie bei den ähnlichen EinZündkerze eine Zone mit gut zündungsfähigem Ge- richtungen mit unterteiltem Brennraum, durch einen misch gebildet wird. Das restliche Brennraumvolumen 65 Vergaser ein Zündgemisch gebildet, das am Schluß ist dabei mit einem sehr armen Gemisch oder teil- des Einlaßhubes durch eine Bohrung im Einlaßventil weise sogar nur mit Luft gefüllt. Wenn das Gemisch in Richtung der Zündkerze geblasen wird. Da hierbei an der Zündkerze nahe dem stöchiometrischen Ver- der Kurbelwinkel zwischen Einbringen des Zünd-

gemisches und Zündzeitpunkt relativ groß ist, besteht die Gefahr der zu starken Verteilung des Zündgemisches im Brennraum, wodurch der Effekt der Schichtung geschwächt würde. Ferner wird bei dieser Konstruktion der Kanal für das Zündgemisch auch bei Beginn des Öffnens des Einlaßventils freigegeben, wodurch bei Ventilüberschneidung Kraftstoffverluste in Kauf genommen werden müssen.

Bei den Regelvorgängen mit Benzindirekteinspritzung wird der Kraftstoff in der Regel quer, manchmal auch gegen einen Luftwirbel gespritzt, der die Verteilung des Kraftstoffes in der Luft beschleunigt und eine reiche Gemischzone an der Kerze bewirkt, wodurch die Zündung und die Einleitung der Verbrennung gefördert wird. Hierbei besteht eine gewisse Schwierigkeit in der Änderung des Einspritzzeitpunktes über einen verhältnismäßig großen Kurbelwinkelbereich in Abhängigkeit von der Last. Bei Leerlauf muß der Kraftstoff sehr kurz vor dem Zündzeitpunkt und bei Vollast in den Saughub eingespritzt werden, weil im ersten Fall extreme Schichtung mit lokaler Gemischanreicherung an der Kerze erforderlich ist und bei Vollast ein möglichst homogenes Gemisch im ganzen Brennraum mit einem Luftverhältnis von 0,85 bis 0,9 gewünscht wird. Diese extremen Forderungen sind nur durch entsprechend frühe bzw. späte Einspritzungszeitpunkte zu verwirklichen, weil sich bei zu früher Einspritzung bei Leerlauf die Kraftstoff menge auf die Luftmenge zu stark verteilt und die Zündung des dadurch zu armen Gemisches beeinträchtigt und weil sich bei zu später Einspritzung bei Vollast kein homogenes Gemisch im gesamten Brennraum bilden kann, so daß auch keine vollständige Verbrennung der eingespritzten Vollastkraftstoffmenge erfolgen kann.

Aus der deutschen Patentschrift 923 400 ist eine Regeleinrichtung für Ottobrennkraftmaschinen mit aufgeteilter Einspritzung des Kraftstoffes bekannt, die eine Einspritzeinrichtung aufweist, deren Abgänge mit Einspritzdüsen im Zylinder verbunden sind, welchen der Kraftstoff jeweils nacheinander in zwei Einspritzvorgängen zugeführt wird, wobei der Kraftstoff durch eine mechanische Einspritzeinrichtung in der Weise zugeteilt wird, daß der zeitlich zuerst beginnende Einspritzvorgang abhängig von der Last ist. Die Form der die Ersteinspritzung unterbrechenden Steuerkante ist derart ausgebildet, daß in dem Lastbereich,· der von der Belastung, bei der die Aufteilung der eingespritzten Kraftstoffmenge beginnt, und bis zu der Belastung reicht, bei der die der günstigsten Aufteilung der Einspritzmenge entsprechende Klopfgrenze erreicht wird, die Verarmung der ersten eingespritzten Kraftstoffmenge kontinuierlich vorgenommen wird. Bei dieser Einrichtung wird zur Regelung der beiden Einspritzungen ein gemeinsames Regelglied, nämlich ein Pumpenstempel mit mehreren Steuerkanten benutzt.

Bei dieser Einrichtung erfolgt die Regelung also durch die gleichen Bewegungsvorgänge eines Stahlzylinders, und die unterschiedliche Regelung beider Einspritzvorgänge ist lediglich durch die geometrische Ausführungsform der Steuerkanten gegeben. Beide Einspritzvorgänge werden im wesentlichen durch ein von der Last abhängiges Steuerglied geregelt. Jedoch treten die beiden Strahlen wegen der verschiedenen Ausbildung der Steuerkanten in einem verschiedenen i~- Lastbereich in Wirkung. jj^j»

Die Regelung beider Einspritzvorgänge erfolgt J^ demnach nicht auf Grund verschiedener Grundprinzipien.

Die Regelung der Gemischschichtung im Zylinder zum Zwecke der Verbesserung der Klopfgrenzen ist bekannt. Dabei wird ein Teil des Kraftstoffes eingespritzt, um eine reiche Mischung an der Zündkerze herzustellen, während die restliche Menge des Kraftstoffes in den Rest des Zylinders eingespritzt wird, um eine weniger klopfempfmdliche arme Mischung herzustellen.

Um die Nachteile und Schwierigkeiten, die mit den bekannten Regeleinrichtungen für Gemischschichtung verbunden sind, zu vermeiden, wird eine Regeleinrichtung vorgeschlagen, bei der durch aufgeteilte Einspritzung eine Gemischschichtung auch bei offenem, nicht unterteiltem Brennraum erreicht werden kann.

Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zeitlich zuerst beginnende Einspritzvorgang der mechanisch oder elektronisch gesteuerten Einspritzung vorwiegend abhängig von der Last oder einer davon abhängigen Größe, dagegen der zweite Einspritzvorgang im wesentlichen drehzahlabhängig geregelt wird.

Hierbei wird durch Saugrohreinspritzung oder Direkteinspritzung in den Zylinder während des Ansaughubes ein in großen Zügen annähernd homogenes Grundgemisch erzeugt, durch dessen Mischungsverhältnis die Lastregelung des Motors im wesentlichen durchgeführt wird. Die zweite Einspritzung kann z. B. direkt in den Zylinder erfolgen, und zwar bei Zylindereinspritzung in den Kompressionshub zu einem so geregelten Zeitpunkt, daß sich die hierdurch erzeugte reiche Zündgemischzone zur Zeit der Zündung an der Zündkerze befindet. Durch ein Schirmventil im Einlaßkanal wird ein Wirbel in der Zylinderfüllung erzeugt, durch den die Gemischbildung beider Einspritzungen begünstigt und das durch die zweite Einspritzung erzeugte örtliche reiche Zündgemisch unter dem Einfluß der Wirbelvorgänge im Zylinder in den Bereich der Kerze getragen wird, so daß die Einleitung der Zündung und Verbrennung beschleunigt wird.

Da einerseits die Vorzündung aus bekannten Gründen in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert werden muß und da sich die Winkelgeschwindigkeit des Wirbels der Zylinderfüllung in der Größenordnung proportional mit der Motordrehzahl verändert, muß der Spritzbeginn der direkt in den Zylinder eingespritzten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert werden. Nur durch eine Anpassung des Zeitpunktes des zweiten Einspritzvorganges, z. B. einer Direkteinspritzung in den Zylinder, an den Zeitpunkt der Zündung und an die Wirbelgeschwindigkeit der Zylinderfüllung wird eine wirkungsvolle Anreicherung des homogenen Grundgemisches an der Kerze zum Zeitpunkt der Zündung durch die Kraftstoffmenge des zweiten Einspritzvorganges gewährleistet. Zur Erfüllung dieser Aufgabe kann zusätzlich zur Regelung des Spritzbeginns auch die Spritzdauer der zur Einleitung der Zündung und Verbrennung direkt eingespritzten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert werden. Hierdurch wird eine optimale Verteilung des eingespritzten Kraftstoffes auf die anzureichernde > Zone der Zylinderfüllung erreicht, womit die Zün- ' dung der angereicherten Gemischzone weiterhin . positiv beeinflußt werden kanni

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Bei der Lastregelung des Motors durch eine Ge- über eine Düse hat gegenüber der Anwendung mischregelung, z. B. durch ausschließliche Verände- zweier Düsen pro Zylinder kostenmäßige und auch rung der Last durch die in den Saughub unter dem verfahrenstechnische Vorteile. Bei Verwendung Einfluß der Wirbelvorgänge im Zylinder eingespritz- zweier Düsen pro Zylinder ist das Einspritzgerät mit ten Kraftstoffmenge, ist die angesaugte Luftmenge 5 zwei Dosiersystemen ausgerüstet, die teilweise mit lastunabhängig. Das bedeutet, daß der Motor von denselben Organen arbeiten, wovon das eine vorVollast bis Teillast mit offener Drosselklappe betrie- wiegend den lastabhängigen Einspritzvorgang und ben werden kann. Ein Motor, der ausschließlich das andere im wesentlichen den Anreicherungsdurch Veränderung der Gemischzusammensetzung, einspritzvorgang, und zwar im wesentlichen in Abalso durch Veränderung des Luftverhältnisses ge- ίο hängigkeit von der Drehzahl regelt, regelt wird (reine Gemischregelung), hat im Teillast- Die aufgeteilte Einspritzung kann in technischer

bereich bessere Wirkungsgrade bzw. geringere spezi- und kostenmäßiger Hinsicht sehr einfach durch Anfische Kraftstoffverbrauchswerte als ein Motor mit Ordnung zweiter Steueröffnungssysteme in den rotiereiner Drosselregelung (λ = const.), weil bei den renden und feststehenden Steuerelementen einer einhöheren Luftverhältnissen bei Teillast der Wirkungs- 15 zigen Einspritzeinrichtung verwirklicht werden. Die grad des Motors prinzipiell höher ist als bei den Regelung der Last kann hierbei durch die Dosierung für Drosselregelung im Teillastbereich in Frage korn- der in den Saughub eingespritzten Kraftstoffmenge menden niedrigen Luftverhältnissen. erfolgen, durch die ein mehr oder weniger armes

Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine korn- homogenes Grundgemisch im Zylinder erzeugt wird, binierte Regelung der Last durch Regelung sowohl 20 wogegen eine weitere, von dieser getrennt einder Luft als auch der Kraftstoffmenge vorzunehmen. gespritzte Kraftstoffmenge ausschließlich oder vor-Diese Regelung kann im sehr tiefen Lastbereich und wiegend zur Anreicherung dieses Grundgemisches im Leerlauf für einen einwandfreien Motorbetrieb an der Kerze zur Zeit der Zündung dient. Sie kann günstiger als die Regelung durch alleinige Änderung direkt in den Zylinder während des Kompressionsder Kraftstoffmenge (reine Gemischregelung) sein, 25 hubes eingespritzt werden, z. B. unmittelbar vor die weil dabei das Temperaturniveau des Motors höher Saugventile. Weiterhin können auch beide Spritzgehalten werden kann als bei reiner Gemischregelung. vorgänge direkt in den Zylinder erfolgen. Hierdurch verbessern sich die Zünd- bzw. die Lauf- Bei Verwendung nur einer Düse für beide Ein-

eigenschaften des Motors; aber auch die Konzen- spritzvorgänge hat bei mechanischen Systemen zwar tration der unverbrannten Kohlenwasserstoffe im 30 auch das rotierende Element zwei Öffnungen. Diese Abgas kann durch Drosselung der angesaugten Luft- geben jedoch im entsprechenden Abstand ein und menge niedriger gehalten werden als bei reiner Ge- dasselbe Leitungssystem frei, das mit der Düse vermischregelung, da das Temperaturniveau des Motor- bunden ist, die während des Saughubes die lastprozesses sich unmittelbar auf die Emission der un- abhängig geregelte Kraftstoffmenge zur Erzeugung verbrannten Kohlenwasserstoffe auswirkt. 35 des homogenen Grundgemisches und während des

Bei der kombinierten Regelung des Motors durch Verdichtungshubes die zur Anreicherung an der die angesaugte Luft- und die eingespritzte Kraftstoff- Kerze vorgesehene Kraftstoffmenge in den Zylinder menge bieten sich für die Anpassung der eingespritz- spritzt.

ten Kraftstoffmenge an die angesaugte Luftmenge Bei Verwendung eines mechanisch gesteuerten

die bekannten Möglichkeiten, entweder über die Ein- 40 Verteilers mit rotierenden Zylinderelementen liegen bringung der Drosselklappenstellung in das Regel- die Öffnungen bei Verwendung zweier Düsen pro gerät oder über die Messung des Druckes in der Zylinder auf dem Zylindermantel und sind in Achsen-Ansaugleitung an. Durch beide Regelgrößen können richtung gegeneinander verschoben. Die Kraftstoff-Luft- und Kraftstoffmengen in jeder gewünschten Versorgung beider Öffnungssysteme kann durch eine Art und Weise über entsprechend ausgebildete 45 Bohrung erfolgen, die konzentrisch zur Zylindermechanische oder elektronisch arbeitende Zwischen- achse verläuft. Die Ausgänge von dem einen Öffglieder aufeinander abgestimmt werden. nungskanal sind mit den Düsen verbunden, die die

Der Kohlenmonoxidgehalt bereitet im Luftüber- Kraftstoffmenge zur Erzeugung des Grundgemisches schußgebiet keine Probleme, da seine Konzentration in das Saugrohr oder direkt in den Zylinder einin diesem Bereich minimal ist. Bei den unverbrannten 50 spritzen. Die Ausgänge vom zweiten Öffnungskanal Kohlenwasserstoffen liegt die Konzentration im Luft- sind mit den Düsen verbunden, die den Kraftstoff Überschußgebiet bei Anwendung der erfindungs- zur Anreicherung an der Kerze direkt in den Zygemäßen Regeleinrichtung erheblich tiefer als bei linder spritzen.

herkömmlicher Gemischbildung im Luftmangel- Bei Verwendung eines mechanisch gesteuerten

gebiet. Auch die Stickoxidkonzentration liegt hier 55 Scheibenverteilersystems ist der Aufbau sinngemäß tiefer, da der Bereich höchster Emission bei Luft- der gleiche. Hier sind bei Verwendung zweier Düsen Verhältnissen λ = 1,1 einerseits ganz gemieden wer- pro Zylinder die zwei Steueröffnungssysteme z. B. den kann, andererseits bewirkt die Direkteinspritzung auf verschiedenen Radien der Scheiben in Umfangseme Abkühlung der Zylinderfüllung, wodurch der richtung entsprechend versetzt angeordnet. Bei VerStickstoff bildung entgegengewirkt werden kann. 60 wendung von nur einer Düse sind die Öffnungs-Bei der lastabhängig geregelten Einspritzung ist es schlitze in der Regel auf einem Radius versetzt angrundsätzlich möglich, entweder in das Saugrohr geordnet.

oder direkt in den Zylinder einzuspritzen. Bei der In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung

Saughub-Einspritzung, die direkt in den Zylinder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zweier Auserfolgt, besteht gegenüber der Saugrohreinspritzung 65 führungsbeispiele näher erläutert, unter Umständen die Möglichkeit, für beide Ein- Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht der

spritzvorgänge nur eine Düse zu verwenden. Regeleinrichtung nach der Erfindung bei Verwen-

Die Saughub-Einspritzung direkt in den Zylinder dung zweier Düsen;

F i g. 2 zeigt eine Regeleinrichtung bei Verwendung von nur einer Düse.

Bei der Einrichtung nach Fig. 1 wird der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 durch die Vordruckpumpe 2 über einen Kraftstoff-Filter 3 zur Kraftstoffhochdruckpumpe 4 gefördert. Die überschüssige Kraftstoffmenge fließt über Leitung 5 von der Hochdruckpumpe 4 in den Tank 1 zurück. Die Hochdruckpumpe kann auch im Gehäuse des Verteilers 6 angeordnet sein. Sie versorgt den Verteiler 6 mit Kraftstoff, der unter Druck steht, der durch das Druckregelventil 7 eingeregelt wird. Die dem Verteiler 6 zugeführte Kraftstoffmenge läuft über das Druckregelventil 7 durch die Leitung 8 in den Kraftstofftank 1 zurück. Diese Regelvorgänge können sinngemäß auch auf elektronischem Wege bewerkstelligt werden. . :

. Vom Verteiler 6 gelangt der lastabhängig geregelte Kraftstoff über die Einspritzleitung 9 zur Saugrohreinspritzdüse 10 oder,; alternativ'zu einer Direkteinspritzdüse, die in Fig. 1 nicht gezeigt ist. Die Kraftstoffmenge, die zur Anreicherung des durch die Saugrohreinspritzung: erzeugten Grundgemisches an der Kerze zur Zeit der Zündung vorgesehen ist, wird vom Verteiler 6 durch die Einspritzleitung 11 zur Direkteinspritzdüse 12 am Zylinderraum des Motors ι 13 geleitet.

Die F i g. 2 entspricht bis auf den vom mechanisch oder elektronisch gesteuerten Verteiler ausgehenden Kraftstofffiuß, der zum Motor führt, der Fig. 1. Hier werden beide erwähnten Einspritzmengen durch eine Einspritzleitung 11 nur einer Direkteinspritzdüse 12 zugeleitet und durch diese in den Zylinderraum des Motors 13 eingespritzt.

Es können mechanisch arbeitende Einspritzeinrichtungen verwendet werden, bei denen der Spritzbeginn und/oder das Spritzende der Einspritzung in Abhängigkeit von der Last und Drehzahl durch relative Verdrehung von verdrehbaren, nicht rotierenden und/oder durch relative Verdrehung von rotierenden Bauelementen oder beides geregelt werden.

Im Fall der elektronischen Steuerung der Einspritzvorgänge kann nach dem beschriebenen Prinzip an Stelle der Steuerung der Spritzzeiten im Steuergerät auch in an sich bekannter Weise eine elektronische Steuerung der Spritzzeiten der Düse unmittelbar erfolgen, so daß vom Steuergerät aus nicht die Brennstoffleitungen, sondern daß die vom Steuerventil ausgehenden Leitungen 9 und 11 als Stromzuführungen zu den elektrisch gesteuerten Düsen ausgebildet sind.

Unabhängig von der verwendeten Einspritzeinrichtung können Maßnahmen zum Abbau des Kraftstoffdruckes in der Einspritzleitung unmittelbar nach Beendigung des Spritzbeginns mittels Entlastungsbohrungen, die mit den jeweiligen Steuerelementen zusammenwirken, vorgesehen werden.

Claims (18)

Patentansprüche: 60

1. Regeleinrichtung für Ottobrennkraftmaschinen mit Gemischschichtung im Zylinder, herbeigeführt durch aufgeteilte Einspritzung des Kraftstoffes durch eine Einspritzeinrichtung, mit der die eingespritzte Kraftstoffmenge jeweils nacheinander oder auch zeitlich überlappend in zwei Einspritzvorgängen geregelt wird und die Kraftstoffmenge je Zylinder und Hub drehzahl- und lastabhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitlich zuerst beginnende Einspritzvorgang der mechanisch oder elektronisch gesteuerten Einspritzung vorwiegend abhängig von der Last oder einer davon abhängigen Größe, dagegen der zweite Einspritzvorgang im wesentlichen drehzahlabhängig geregelt wird.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Bereich des zweiten Einspritzvorganges in Abhängigkeit von der Drehzahl so verändert wird, daß die Einspritzung bei höherer Drehzahl, bezogen auf den Kurbelwinkel, in der Weise früher gelegt wird, daß unter Berücksichtigung der Wirbelgeschwindigkeit im Zylinder die angereicherte Gemischzone sich zur Zeit der Zündung in der Nähe der Zündkerze befindet.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastregelung des Motors ausschließlich durch die Mengendosierung der zuerst eingespritzten Kraftstoffmenge erfolgt.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastregelung des Motors durch eine kombinierte Regelung der eingespritzten Kraftstoffmenge und einer Regelung der angesaugten Luftmenge erfolgt.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastregelung des Motors primär durch die zuerst eingespritzte Kraftstoffmenge geregelt wird und eine Drosselung der angesaugten Luftmenge sekundär für die Regelung zu Hilfe genommen wird.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der zuerst eingespritzten Kraftstoffmenge der absolute Druck im Saugrohr und die Druckdifferenz zwischen Saugrohr- und Außendruck benutzt wird.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung eines elektronischen Einspritzsystems die gesamte in einen Zylinder eingespritzte Kraftstoffmenge auf die beiden Einspritzvorgänge derart aufgeteilt wird, daß die mit dem ersten Strahl eingespritzte Brennstoffmenge in an sich bekannter Weise vom Druck in der Saugleitung und vom Außendruck oder in ebenfalls an sich bekannter Weise unter Zuhilfenahme einer Venturi-Einrichtung geregelt wird und der zweite Einspritzvorgang nur drehzahlabhängig gesteuert wird.

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei elektronischer Einspritzregelung die Spritzdauer des zweiten Einspritzvorganges, gemessen in Grad Kurbelwinkel, annähernd proportional der Drehzahl verändert wird und daß der Spritzbeginn mit zunehmender Drehzahl früher gelegt wird.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einspritzung in Abhängigkeit von der Last durch Veränderung des Kraftstoffdrackes erfolgt, während die zweite Einspritzung in Abhängigkeit von der Drehzahl unter annähernd konstantem Kraftstoffdruck durchgeführt wird.

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartanreicherung und der Höheneinfluß mit Hilfe der Rege-

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lung der Kraftstoffmenge der zweiten Einspritzung, und zwar durch Veränderung des Kräftstoffdruckes, berücksichtigt werden.

11. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartanreicherung und der Höheneinfluß durch die Regelung der Kraftstoffmenge der ersten Einspritzung, und zwar durch Veränderung des Kraftstoffdruckes, erfolgen.

12. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartanreicherung und der Höheneinfluß durch die Regelung der Kraftstofimenge der ersten Einspritzung, und zwar durch Veränderung der Einspritzdauer, erfolgen,

13. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einspritzvorgang mit einer Düse zur Zeit des Saughubes in das Saugrohr erfolgt und der zweite Einspritzvörgang über eine zweite Düse, die direkt in den Zylinder zur Zeit des Verdichtungshubes spritzt, erfolgt.

14. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einspritzvorgänge über eine einzige Düse pro Zylinder direkt in den Zylinder erfolgen.

15. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einspritzvorgänge über eine einzige Düse pro Zylinder direkt in das Saugrohr erfolgen.

16. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lastabhängig geregelte Kraftstoffmenge vorzugsweise in den Saughub eingespritzt wird.

17. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite im wesentlichen drehzahlabhängig geregelte Kraftstoffmenge bei Direkteinspritzung in den Zylinder während des Verdichtungshubes eingespritzt wird.

18. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mechanisch arbeitenden Verteilereinspritzeinrichtungen Spritzbeginn oder Spritzende der Einspritzungen in Abhängigkeit von der Last und der Drehzahl durch relative Verdrehung der verdrehbaren aber nicht rotierenden oder durch relative Verdrehung der rotierenden Bauelemente oder durch beides gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen