DE1945815A1

DE1945815A1 - Ausfuehrungsform einer Regeleinrichtung zu Verfahren der Gemischschichtung im Brennraum von Ottomotoren und aehnlichen Motortypen

Info

Publication number: DE1945815A1
Application number: DE19691945815
Authority: DE
Inventors: Fritz Prof Dr-Ing Habi Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1971-03-11
Also published as: DE1945815C3; DE1945815B2

Description

Ausführungsformen einer Regeleinrichtung zu Verfahren der Gemischschichtung im Brennraum von Ottomotoren und ähnlichen Motortypen Die Erfindung behandelt Verfahren der Regelung der Einspritzung von Kraftstoffstrahlen bei Gemischschichtung mittels zweier getrennter Spritzvorgänge, die hintereinander oder mit einer teilweisen zeitlichen Uberdeckung durchgeführt werden. Das Grundprinzip der Regelung dieser beiden Einspritzvorgänge beruht darauf, daß der erste Strahl im wesentlichen im Zylinder des Motors ein Grundgemisch herstellt und daß der zweite Strahl zur Anreicherung des zuerst zur Verbrennung gelangenden Gemischteiles im Brennraum zu dem Zeitpunkt zu dem die Zündung erfolgt dient. Danach wird der erste Strahl im wesentlichen abhängig von der Last geregelt. Die vorliegende Erfindung gibt im einzelnen Methoden an, nach denen durch den ersten Spritzvorgang flir jeden Betriebspunkt des Motors ein den Anforderungen des jeweiligen Motorbetriebszustandes entsprechendes Mischungsverhältnis hergestellt wird und der zweite Einspritzvorgang hinsichtlich des Zeitpunktes und der Dauer geregelt wird.
Die Regelung des ersten zur Gemischschichtupg vorgesehenen Einspritzvorganges erfolgt durch Abtastung eines gegebenen Kennfeldes mittels eines lastabhängigen Gliedes und eines drehzahlabhangigen Gliedes. Das Kennfeld schreibt also fUr samtliche Motorbetriebspunkte unter Berücksichtigung der mit dem zweiten Strahl eingespritzten Brennstoffmenge das jeweilige Mischungsverhältnis eindeutig vor. Der erste Spritzvorgang wird auf diese Weise in erster Linie nach den Grundforderur @n hinsichtlich des besten Mischungsverhältnisses für jeden Betriebspunkt des Motors gesteuert Die mechanischen oder elektronischen Mittel, die zur Lösung dieser Aufgabe verwende@ werden, ergeben dieselbe Funktion, sind aber je nach Einspritzsystem verschieden, beispielsweise wird beim elektronischen System durch Geber, die von der Last und von der Drehzahl abhängige punktftSrmige Abtastung des Feldes mit Regelung des jeweiligen Mischungsverhöltnisses bewirkt. Bei mechanischen Verfahren, sei es mittels Einspritzsystemen, dio nach dem Verteilersystem mit Scheiben oder zylindrischen Elementen oder aber auch mittels Einspritzeinrichtungen, die nach dem Verdrängerprinzip arbeiten, wird dieser erste Spritzvorgang jeweils @bhängig eines vom Gaspedal abhängigen G@@edes und ein- von der Drehzahl abhängigen Steuergliedes, z. B. durch einen Zentrifugalregler bewir@@.
Der zweite vovwlegend zur Urtlichen Anreicherung des Gemisches vorzugsweise in Kerz@nn@he vorgeschene @ren@s@offstr@hl wird abhängig von dem Befriebszustand zeitlich geregelt. Diese zeitliche Regelung des Spritzzeitpunktes und der Spritzdauer wird gemäß vorliegender Erfindung vorzugsweise @n Abhängigkeit von der Drehzahl gesteuert.
3ei folgerichtiger und vollständiger Durchfuhwng dieser Methode wird also der zweite Brennstoffstrahl im wesentlichen getrennt vom ersten Strahl gesteuert. Bei einer speziellen Ausführungsform werden erfindungsgemäß beide Strahlen mit denselben Bauelementen gesteuert, wobei annahernd dieselben Regel ungseigensc haften des Systems erreicht werden. Bei einer genauen Durchtukirung des Regelprinzips wird, wie oben a< zeigt, der erste Strahl abhängig von Last und Drehzahl gesteuert,der zweite Strahl wird jedoch durch ein anderes Regelglied, das - abgesehen von Sekundarkorrekturen -unmittelbar von einem drehzahlabhänigigen Steuerungsglied betätigt wird, geregelt.
Im einzelnen wird die eiiesritzte Kraftstoffmenge beider Spritzvorgänge bei einer Ausführungsform Lurch Veränderung des Kraftstoffdruckes und bei einer anderen Ausfuhrungsform durch die Veränderung der Öffnungszeit der Einspritzventile geändert Der Krnftstoffdruck kann als Regelgroße sowohl bei mechanisch als auch bei elektronisch arbeitenden Einspritzanlagen dienen. Die Einspritzdauer wird bevorzugt bei elektronisch arbeitenden Einspritzanlagen als Grundregelgröße aber auch bei mechanischen Anlagen benutzt. Erfindungsgemöß ist vorgesehen, beide Größen einzeln oder kombiniert als Regelgrößen@bei einem elektronisch oder mechanisch arbeitendem Einspritzsystem einzufuhren. Bei dieser Regelungsmethode werden die Kraftstoffmengen teilweise durch Veränderung des Kraftstoffdruckes und teilweise durch Veränderung der Spritzdauer geregelt. Hierbei wird der Kraftstoffdruck beispielsweise durch eine mechanische oder elektronische Betätigung eines federbelasteten Überströmventils verändert. Die Einspritzdauer wird bei Verwendung eines elektronisch gesteuerten Einspritzgerätes beispielsweise unmittelbar durch elektrische Steuergrößen beeinflußt, wenn das Einspri@z@ ventil als Magnetventil ausgebildet ist.
Die kombinierte Regelung der Kraftstoffmengen sowohl durch Veründerung des Kraftstoffdruckes und der Spritzdauer wird bei Einspritzeinrichtungen im Hinblidhk auf saubere Abgase verwendet, wobei fUr di. Regelung des Motors zusätzliche Einflusse, wie z.B.
die Kaltstartanreicherung des Gemisches, der Außendruck und die Außentemperatur berUcksichtigt weiden. In diesem Fall@wird die Grundeinstellung des Motors, die v@n der Last und der Drehzahl beeinflußt wird, durch Veränderung der einen Regelgröße bewerkstelligt und die Zusatzeinstellung, durch welche die Kaltstartonreicherung, der Außendruck und die Außentemperatur berücksichtigt wird, erfolgt mittels der anderen Regelgröße.Vorrichtungsgemäß wird der Kruftstoffdruck und die Einspritzdauer durch die genannten Zusatzei nfl Usse mittels bekannter Regelorgane und entsprechender mechanischer oder elektronischer Zwischenglieder in der gleichen Weise verändert, wie durch die Einflüsse von Last und Drehzahl. Beispielsweise werden bei einer Ausführungsform Uber den Kraftstoffdruck durch die Betätigung eines federbelasteten Überströmventils die Zusatzeinflüsse Uber Multiplikationsgetriebe, die von den entsprechenden Fühler, wie barometrische Dose und den bekannten Temperaturfuhlern betätigt werden, eingebracht.
Bei einer anderen Austuhrungsform werden diese Zusatzein flüsse auf elektronischem Wege erfaßt und die Einspritzdauer wird Uber das erwähnte Magnetventil entsprechend beeinflußt.
Um gute Laufeigenschaften und Abgaswerte des Motors zu erreichen, ist auch eine Regelung des Einspritzzeitpunktes zweckmäßig und meist sogar erforderlich. Der Zeitpunkt der zweiten Einspritzung, die zur Anreicherung des Grundgemisches zur Zeit der Zündung an der Kerze dient, muß an die Drehzahl des Motors und an den Zündzeitpunkt angepaßt werden, In der Regel erfolgt die Anpassung in der Weise, daß der Abstand zwischen dem Einspritzzeitpunkt und dem Zündzeitpunkt, gemessen in Kurbelwinkelgraden, konstant bleibt. Das bedeutet, daß mit Vertinderung des Zündzeitpunktes, die in Abhangigkeit von der Drehzahl aus den bekannten Gründen erfolgt, auch der Einspritzzeitpunkt der Direkteinspritzung in Abhangigkeit von der Drehzahl verändert wird. Diese Veränderung des Spritzbeginns kann bei mechanischen Systemen entweder durch einen handelsüblichen Spritzversteller, der in der Antriebswelle des Einspritzaggregates zur Wirkung kommt, erreicht werden, oder es wird im Regelmechanismus in Abhangigkeit vom Drehzahlregler eine relative Verdrehung zweier Antriebswellen bewirkt. Bei elektronischer Regelung wird die Vorverlegung der Einspritzung abhängig vom Drehzahlgeber durchgeftihrt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Austuhrungsform ist der Drehzahigeber als Impulszahigerat am Zündverteiler, wie an sich bekannt, dargestellt.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Austuhrungsform ist er als elektrischer Generator ausgebildet, dessen abgegebene Spannung ein unmittelbares Maß fUr die Drehzahl ist.
Im Falle der Verwendung eines Scheibenverteilersystems ist eine Möglichkeit der Erfüllung der Forderung der drehzahlabhängigen Veränderung des Einspritzbeginns durch eine Verdrehung der nicht rotierenden Scheiben, bzw. des gesamten Gehäuses, relativ zur Befestigung des Aggregates am Motorgehäuse gegeben.
Bei der Zwischenschaltung eines Spritzverstellers zwischen Antriebswelle des Motors und Antriebswelle des Einspritzgerätes wird der Einspritzbeginn der ersten Einspritzung, die zur Erzeugung des lastabhähgigen Grundgemisches dient, zwar auch verändert, jedoch nur in einem Ausmaß, das sich auf die Güte der Gemischbildung dieses ersten Einspritzvorganges nicht nachteilig auswirkt.
Eine schematische Darstellung des Prinzips des Verfahrens der Gemischschichtung durch Auf teilung der Kraftstoffeinspritzung auf zwei verschieden geregelte Einspritzvorgönge ist bereits in Fig. 1 der Patentanmeldung 1911177.4 dargestellt.
In den Figuren: Fig. 1, Fig. 2, Fig 3, Fig. 3a, Fig. 3 c sind mehrere Ausführungsformen entsprechend dem Regelprinzip der vorliegenden Anmeldung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Prinzips der vorliegenden Anmeldung bei Verwendung von zwei Düsen für elektronische Regelung.
Fig. 2 mit dazugehörigen Abbildungen, Fig. 2 a, Fig. 2 b und Fig. 2 c zeigen das Prinzip der mechanischen Steuerung bei Verwendungveines Scheibenverteilersystems.
Fig. 3 und Fig. 3 a zeigen ein Anwendungsbeispiel bei Verwendung eines Verteilersystems mit zylindrischen Steuerungselementen.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 der vorliegenden Anmeldung wird der Krafstoff in bekannter Weise aus dem Kraftstofftank 1 durch die Vordruckpumpe 2 Uber einen Kraftstofffilter 3 zur Kraftstofthochdruckpumpe 4 gefördert. Der überschüssige Kraftstoff fließt über Leitung 29 von der Hochdruckpumpe 4 Uber ein Überströmventi 1 30 zur Konstanthaltung des Druckes nach der Pumpe in den Tank 1 zurück. Nach der Hochdruckpumpe 4 wird der Kraftstoff den Einspritzdüsen 5 und 6 Uber die Einspritzleitungen 7 und 8 zugeleitet. Die Einspritzdüsen 5 und 6 können hierbei in bekannter Weise als magnetisch gesteuerte Einspritzventile ausgebildet sein. Die zeitliche Steuerung dieser Einspritzventile wird durch das elektronische Steuergerät 9 vorgenommen, welches ober die elektrischen Anschlüsse 10 an einer Stromquelle 11 angeschlossen ist. Der erwähnte Einfluß des atmosphärischen Druckes bewirkt über eine Druckdose 12,die beispielsweise nach dem Prinzip eines Kondensators oder nach dem induktiven Prinip arbeitet, bei einer Verönderung des Außendruckes eine entsprechende Veränderung der elektrischen Spannung. Diese Spannungsänderungen werden über eine elektrische Leitung 13 dem Steuergerät 9 zugeführt.
In gleicher Weise wird der Saugrohrdruck als Größe zur BerUcksichtigung der Motorlast Uber den Geber 14 berücksichtigt und über die elektrische Leitung 15 dem Steuergerät 9 mitgeteilt. Die Außentemperatur wird vom Temperaturfühler 16 registriert und Ueber die elektrische Leitung 17 dem Steuergerät 9 zugeleitet. Der Temperaturtuhler 16 kann z. B.
als Thermoelement oder Wi derstandsthermometer ausgebildet sein. Zur Ka ltstartanreicherung wird durch den ähnlich ausgebildeten Temperaturtuhler 18 die Motor- und Kühlwassertemperatur gemessen und durch die elektrische Leitung 19 ebenfalls dem Steuergerät 9 mitgeteilt.
Der Drehzahleinfluß wird bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel Uber die Aufnahme der elektrischen Impulse am Zündverteiler 20 in an sich bekannter Weise über die Leitung 21 dem Steuergerät 9 zugetuhrt. Diese aufgenommenen Größenwclen im Steuergerat 9 über eine elektronische Schaltung dermaßen verarbeitet, daß die Einspritzdüsen 5 und 6 den jeweiligen Betriebsanforderungen entsprechende elektrische Impulse über die Kabel 22 und 23 erhalten. Wie bereits erwähnt, kann die eingespritzte Krnftstoffrnenge in an sich bekannter Weise durch die Zeitdauer der Öffnung dieser Ventile geregelt werden.
Das Reduzierventil 31 hat dann die Aufgabe, den Kraftstoffdruck in den Einspritzleitungen 7 und 8 konstant zu halten. Der überschüssige, von der Hochdruckpumpe 4 geförderte Kraftstoff fließt über die Leitung 26 in den Tank zurück.
FUrgen speziellen Fall, daß der Kraftstoffdruck zusätzlich als Steuergröße verwendet wird, kann dieser durch die unterschiedliche Vorspannung der federbelasteten Uberströmventile 24 und 28 in den Einspritzleitungen 7 und 8 verändert werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß den Elektromagneten, die mit den Federn der Uberströmventile mechanisch gekoppelt sind, mittels der elektrischen Leitungen 25 und 27 vom Steuergerät 9 entsprechende Impulse übermittelt werden.
Bei einer Variante des Systems, bei der sowohl bei DUse 5 als auch bei Düse 6 die Einspritzung unter vorzugweise konstantem, u. U. bei beiden Düsen verschiedenem Druck vorgesehen ist, sind die Ventile 24 und 28 als Regelventile vorgesehen.
Ilel Verwendung nur einer Düse, wie es in der Patentanmeldung 1911177.4 awgetuhrt ist, füllt die DUs 5 oder die Duse 6 mit der entsprechenden Kraftstoffleitung 7 bzw. 8 und der entsprechenden elektrischen Leitung 22 bzw. 23 fart. Hierbei wird das elektronische Steuergerät so ausgebildet, daß die verbliebene Duse Ueber die elektrische Leitung 23 bzw. 22 entsprechend der aufgeteilten Einspritzung zwei gesteuert aufeinanderfolgende Impulse zum Öffnen erhält.
Beispiel für die Anwendung des Verfahrens bei Verwendung eines mechanisch gesteuerten Scheibenverteilersystems Die Regeleinrichtung zu einem mechanisch gesteuerten Scheibenverteilersystem für Gemischschichtung (Fig. 2) arbeitet mit einer an sich bekannten Einspritzanlage. Sie enthält eine Verteilerantriebswelle 32 mit der auf ihr angeordneten Verteilerscheibe 33 und die Regelwelle 34 mit der auf ihr angeordneten Verteilerscheibe 35 sowie eine zweite Regelwelle 36 mit der auf ihr angeordneten Verteilerscheibe 37. Die rotierenden Scheiben 33, und 37 tro zum Zwecke der Kraftstoffdosierung und -zuteilung tur die aufgeteilte Einspritzung zur kleineren Radius r1, die Steuerschlitze 38 und 39 und die rotierenden Scheiben 33 und 35 auf dem größeren Radius r, ebenfalls zwei entsprechende Steuerschlitze, die in dem Schnittbild der Fig. 2 nicht sichtbar sind, weil sie gegenüber den Schlitzen 38 und 39 auf dem Umfang versetzt angeordnet sein müssen, damit die E5nspritzungen im bestimmten zeitlichen Abstand zueinander erfolgen können, nämlich die Einspritzung zur Erzeugung des Grundgemischews in den Saughub und die Einspritzung zur Gemischanreicherung im Bereich an der Kerze in den Verdichtungshub. Tritt der Kraftstoff durch die Öffnung 40 von der Hochdruckförderpumpe in den Verteilerraum 41 ein und wird der Druck in diesem durch ein an sich bekanntes Druckregelventil, das mit einer Leitung an die Austrittsöffnung 42 des Verteilergehäuses angeschlossen ist, geregelt, so wird der in der Regel unter annåhernd konstantem Druck stehende Kraftstoff in Raum 41 durch die Steuerschlitze der umlaufenden Scheiben 33 und 37 in gleichmäßig Uber dem Umfang angeordnete Anzahl Bohrungen 43 auf dem Radius r1 und 44 auf dem Radius r2 des Zwischenringes 45 gefördert. Die Anzahl der Bohrungen im Zwischenring 45 sowohl auf dem Radius r1 als auch auf dem Radius r2 entspricht der Anzahl der Zylinder des Motors. Nach Durchtritt durch diese Bohrungen gelangt der Kraftstoff durch die Schlitze der rotierenden Scheibe 33 und die Abgangskanäle 47 und 48 in die Einspritzleitungen und Dusen der einzelnen Zylinder des Motors. Der Zwischenring 45 ist im Gehause 50 zentriert und über einen Exzentermechanismus 49 verdrehbar. Die nicht rotierende Grundscheibe 46 wird bei einer speziellen Ausführungsform mit dem Verteilergehäuse 50 verdreht.
Die Regelung der aufgeteilten Einspritzung erfolgt mittels eines Fliehkraftregl.rs, der sich zwischen den Wellen 32 und 34 befindet und dessen beide Fliehgewichte 51 und 52 durch Stangen 53 radial geRJhrt werden. Ihre Flichkraft wird durch die Federn 5X, die zum Zwecke einer optimalen Verwirklichung eines gegebenen Motorkennfeldes eine spezielle drehzahlabhängige Federcharakte?'stik besitzen, kompensiert ne zweite Regelwelle 36 mit Die Ein c tung enthält weiterhin der auf ihr angeordneten Viertel lerschelbe 37.
Am Fliehgewicht 51 des erwähnten Fliehkrnftreglers ist der räumliche Nocken 55,am gegen-Uberliegenden Fliehgewicht 52 ist das Ausgleichsgewicht 56 befestigt. Die Erhebungen des räumlichen Nockens 55 werden durch die mit einer Rückstellfeder versehene Tastrolle 57 des Taststiftes 58, der auf der Zwischenwelle 59 sitzt, abgetastet, womit eine Relativverdrehung der Zwischenwelle 59 gegenüber der Antriebswelle 32 bewirkt wird. Da der Taststift 58 in denlLängsschlitz 60 der Regelwelle 34 gefuhrt wird, wird die Relativverdrehung der Zwischenwelle 59 auch auf die Regelwelle 34 Ubertragen. Auf diese Weise werden die umlaufenden Verteilerscheiben 33 und 35 last- und drehzahlabhängig gegeneinander verdreht. Mittels der in den Scheiben angeordneten Steuerschlitze auf dem Radius r2 wird tür den ersten Einspritzvorgang ins Saugrohr bei der aufgeteilten Einspritzung für jeden Motorbetriebszustand in Abhängigkeit von der Last und der Drehzahl entsprechend dem Kennfeld des jeweiligen Motors durch entsprechende Ausbildung des Raumnockens und der Fliehkraftreglerfeder die eingespritzte Brennstoffmenge geregelt.
Zum Zweck der Regelung des zweiten Einspritzvorganges wird in Abhängigkeit von der Drehzahl die radiale Auslenkung der Fliehgewichte 51 und 52 über einen Kurbeltrieb 61 eine relative Verdrehung der zweiten Regelwelle 36 bewirkt. Damit wird die Scheibe 37 gegenüber der Scheibe 33 abhängig von der Drehzahl relativ verdreht. Mittels entsprechender Ausbildung des Kurbeltriebs 61 wird die Anforderung des jeweiligen Motors im Hinblick auf die drehzahlabhängige Steuerung des zweiten Einspritzvorganges geregelt. Die Einspritzung beginnt, wenn durch den Schlitz 39 in der Scheibe 37 der Durchtritt zur Bohrung 43 in der Zwischenscheibe 45 freigegeben wird. Gleichzeitig wird durch den auf dem Radius r1 befindlichen Schlitz 38 in Scheibe 33 der Durchtritt in die Abgangsbohrung 47 geöffnet.
Fig. 2 a zeigt einen Schnitt durch den Scheibensatz auf der Abwicklung des Teilkreises AA mit dem Radius r2 (siehe Fig. 2 c). In diesem Schnitt ist zu erkennen, daß der Spritzbeginn der mit der Bohrung 48 verbundenen Düse festgelegt ist, durch das Vorbeistreichen der in Drehrichtung gesehen, vorderen Kante des Schlitzes in Scheibe 33 an der hinteren Kante der Bohrung in Scheibe 46. Das Spritzende wird bewirkt durch das Vorbeistreichen der hinteren Kante des Schlitzes in Scheibe 35 an der vorderen Kante der Bohrung in Scheibe 45 Daraus ergibt sich ein Spritzwinkel t°at der der relativen Überdeckung der Schlifze in den Scheiben 35 und 33 entspricht, wenn die Bohrung in Scheibe 46 und 45 derart versetzt angeordnet sind, wie es in der Abb. 2 a dargestellt ist, so daß die hintere Kante der Bohrung in Scheibe 46 und die vordere Kante der Bohrung in Scheibe 45 auf einer Linie parallel zur Achse des Aggregats liegen Der Spritzwinkel wird durch die relative Verdrehung der Scheiben 35 und 33 entsprechend den Motoranforderungen variiert. Jeder minderung des Spritzwinkels entspricht eine A'nderung der Spritzzeit und damit eine änderung der eingespritzten Menge.
In Fig. 2 b ist ein Schnitt durch den Scheibensatz auf der Abwicklung des Teilkreises BB mit dem Radius r1 dargestellt. Das Schnittbild zeigt, daß der Spritzbeginn der Düse, die mit der Bohrung 47 verbunden ist, festgelegt ist durch das Vorbeistreichen der, in Drehrichtung gesehen, vorderen Kante des Schlitzes in Scheibe 33 an der hinteren Kante der Bohrung in Scheibe 46. Das Spritzende ist festgelegt durch das Vorbeistreichen der hinteren Kante des Schlitzes in Scheibe 37 an der vorderen Kante der Bohrung in Scheibe 45. Der Spritzwinkel bzw. die Spritzdauer und damit auch die durch die Bohrung 47 abgespritzte Menge ist also durch den Winkel # b festgelegt, wenn die Bohrungen in Scheibe 46 und 45 entsprechend Fig. 2 b versetzt angeordnet sind.
In der Fig. 2 c ist eine Ansicht in Richtung C nach Abb. 2 auf den Scheibensatz bei abgenommenem Deckel und teilweise entferntem Innenteil der Scheibe 3@ dargestellt.
Diese Abb. zeigt insbesondere die räumliche Lage der Bohrungen und Schlitze zueinander ftir den Fall, daß die Einspritzung durch den Abgang 48 in den Saughub eines 4-Takt-Motors erfolgen soll und daß die Abspritzungen durch die Bohrung 47 in den Verdichtungshub erfolgen soll.
Beispiel fur die Anwendung des Verfahrens bei Verwendung eines Verteilersystem mit zylindrischen Steuerelementen In der Fig. 3 ist ein mechanisch gesteuertes Verteileraggregat mit zylindrischen Steuerelementen dargestellt, das an einen beliebigen Regler angebaut werden kann, der einen mit Nockenwellendrehzahl (bei 4-Taktmotoren) umlaufenden Abtrieb hat, und der zwei weitere Abtriebe des Reglers hat, von denen einer eine last- und drehzahlabhängige Relativbewegung zum Abtrieb ausführt während der andere eine nur drehzahlabhängige Relativbewegung ausführt.
Das Verteileraggregat befindet sich im Gehause 62, in dem eine relativ dazu verdrehbare Büchse 63 untergebracht ist. In dieser Büche läuft mit Nocliehwellendrehzahl der vom Hauptabtrieb des Reglers angetriebene Verteilerzylinder 64 und in diesem die beiden relativ dazu verdrehbaren Regelzylinder 65 und 66. Der Regelzylinder 65 wird angetrieben durch den lcist- und drehzahlabhängig geregelten Abtrieb des nicht dargestellten Reglers über die Regelwelle 67. Der Regeizylinder 66 wird über die Hohlwelle 68 vom nur drehzahlabhängig geregelten Abtrieb des Reglers angetrieben. Die beiden Regelzylinder laufen auf einer hohigebohrten Welle 69, durch die der Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe zugeführ- wird Der überschüssige Kraftstoff fließt in an sich bekannter Weise durch die Bohrung 70 in den Verteilerraum 71 und durch die Bohrung 72 über ein Druckregelventil in den Tank zurück, Die Hohlwelle ist von außen relativ zum Gehäuse verdrehbar.
Die last- und drehzahlabhängige Zuteilung des Kraffstoffs erfolgt nun in der Weise, daß der unter Hochdruck stehende Kraftstoff in die der Motorzylinderzahl enfsprechende Zahl der Zuteilbohrungen 73 eintritt, von dort durch den Schlitz 74 im Regelzylinder 65 und durch den Schlitz 75 im Vertellerzylinder 64 In die Abspritzbohrung r.
76. Von dort gelangt der Kraftstoff über die nicht dargestellte Einspritzleitung und die Elnspritzduse In das Saugrohr des Motors.
Die nur drehzahlabhdngige Zuteilung des Kraftstoffs erfolgt durch die Bohrungen 77, den Schlitz 78 im Regelzylinder 66, den Schlitz 79 im Verteilerzylinder 641n die Abspr@@zbohrungen 80. Die Schlitze 78 und 79 sind In der Fig. 3 nicht dargestellt, da sie wegen der zeitlichen Zuordnung der Spritzzeitpunk@ernicht in den hier dargestellten Schnitt fallen. Sie sind in Fig. 3 b dargestellt. Von den Abspritzbohrungen 80 gelangt der Kraftstoff Uber die Einspritzleitungen und Düsen in den Motorzylinder.
Die Fig. 3 a zeigt einen Schnitt durch das Verteileraggrègat in Richtung AA mit der Lage der Bohrungen und Schi itze zueinander. Es ist ein Aggregat fUr einen 4-Zylindermotor dargestellt mit den 4 Abspritzbohrungen 76 und den 4 Zuteilbohrung 73. Dem Spritzbeginn ist festgelegt, wenn die (in Drehrichtung gesehen) vordere Kante des Schlitzes 75 an der hinteren Kante der Bohrung 76 vorbeistreicht, das Spritzende, wenn die hintere Kante des Schlitzes 74 an der vorderen Kante der Bohrung 73 vorbeistreicht. Die Spritzdauer entzpricht also der Überdeckung der Schlitze 75 und 740 Wird diese entsprechend den Motoranforderungen last- und drehzahlabhängig geregelt, so wird auch die über die Abspritzbohrung 76 eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend geregelt.
In der Abb. 3 b ist ein Schnitt in Richtung BB durch das Verteileraggregat dargestellt.
Aus ihm ist die relative Lage der Schlitze 78 und 79 zueinander sowie zu den in Fig. 3 a dargestellten Schlitzen 74 und 75 ersichtlich, Für die Bohrung 80 ist der Spritzbeginn festgelegt durch das Vorbeistreichen der vorderen Kante des Schlitzes 79 im Verteilerzyl inder 64 an der hinteren Kante der Bohrung 80 und das Spritzende durch das Vorbeistreichen der hinteren Kante des Schlitzes 78 im Regelzylinder 66 an der vorderen Kante der Bohrung 77. Die Spritzdauer entspricht also der Überdeckung der Zahl litze 78 und 79. Sie wird drehzahlabhängig variiert durch die relative Verdrehung des Regelzylinders 66 zum Verteilerzylinder 64 entsprechend den Anforderungen des Motors, die durch den nicht dargestellten Regler in an sich bekannter Weise verwirklicht werden.

Claims

Zusatzpatentanmeldung zur Anmeldung

Patentansprüche 1. Verfahren zur Regelung der Gemischschichtung in Zylindern von Ottomotoren, herbeigeführt durch aufgeteilte Einspritzung des Kraftstoffes, wobei der Kraftstoff durch eine mechanische oder elektronische Einspritzeinrichtung in der Weise geregelt und zugeteilt wird, daß zwei Einspritzvorgönge derart geregelt werden, daß der zuerst beginnende Einspritzvorgang vorwiegend abhängig von der Last oder einer davon abhängigen Größe geregelt wird, während der zweite Einspritzvorgang im wesentlichen drehzahlabhangig geregelt wird nach Patent . ... . . (Pat.-Anm. Az P 19 11.177.4), d a d u r c h 9 e k e n n z e i c h n e t, daß der vorwiegend abhängig von der Last geregelte erste Einspritzvorgang durch eine an sich bekannte mechanische oder eine elektronische punktförmige Abtastung eines den Motoreigenschaften entsprechenden Kennfeldes, das die für den Motor bei den verschiedenen Betriebszuständen erforderlichen Brennstoffmengen, abhangig von Drehzahl und Last analog einem Raumnocken darstellt oder durch eine analoge)in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmenge arbeitende Einrichtung geregelt wird und daß der zweite im wesentlichen von der Drehzahl abhängig geregelte Einspritzvorgang durch ein vorwiegend abhängig von der Drehzahl betätigtes an sich bekanntes mechanisches oder ein elektronisches Steuermittel geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelung der ersten eingespritzten Kraftstoffmenge abhangig von Last und Drehzahl mittels Veränderung der Spritzdauer durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dMa d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kaltstartanreicherung des Gemisches, der Außendruck und die Außentemperatur durch die zusätzliche Regelung der Kraftstoffmenge der ersten Einspritzung, und zwar mittels Veränderung der Einspritzdauer berucksichtiqt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t daß die Kaltstartanreicherung, der Außendruck und die Außentemperatur durch zusätzliche Änderung des Einspritzdruckes berücksichtigt werden.
5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Regelung der Spritzdauer durch Verändern der Öffnungszeit eines an sich bekannten magnetgesteuerten Einspritzventils erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der mit dem ersten Brennstoffstrahl eingespritzten Kraftstoffmenge abhängig von Last und Drehzahl teilweise oder ganz mittels Veränderung des Kraf@stoffdruckes durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartanreicherung des Gemisches, der Außendruck und die Außentemperatur durch die zusätzliche Regelung der Kraftstoffmenge, vorzugsweise einer der beiden Strahlen und zwar mittels Veränderung des Kraftstoffdruckes berücksichtigt werden.
8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Regelung des Druckes durch mechanische Betätigung ein federbelastetes Überströmventil vorgesehen ist.
9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Druckes durch elektronische Betätigung ein federbelastetes Überströmventil vorgesehen ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeginn des zweiten Einspritzvorganges bei Verwendung einer elektronischen Steuerung in Abhängigkeit von der Drehzahl#vorverlegt wird. -
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt bzw. der Kurbelwinkel des Beginns der zweiten Einspritzung zusätzlich oder ganz in direktem Zusammenhang mit der Regelung des Zundzeitpunktes verstellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e; c h n e t, daß die Vorverlegung des Spritzbeginns des ersten Einspritzvorganges mit zunehmender Drehzahl in einer annähernd linearen Abhängigkeit durchaeRihrP wird.
13. Vorrichtung zur Awübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Spritzbeginns der Einspritzvorgönge ein zwischen Antriebswelle und Regler geschalteter, von einem drehzahlabhöngigen Regler betätigter Spritzversteller vorgesehen ist.
14. Vorrichtung zur Ausu .ng des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der beiden Spritzvergänge eine Einrichtung mit drei rotierenden, gegeneinander verdrebbaren Wellen, die jeweils am Ende Steuerscheiben mit Schlitzen tragen, vorgesehen ist, wobei die relative Verdrehung einer dieser Wellen gegenüber der ersten - vorzugsweise der Antriebswelle - in Abhängigkeit von einem Raumnocken erfolgt, durch dessen Formgebung eine Einwirkung auf die Verdrehung sowohl abhängig von de shzahl als auch abhängig von der Last gesteuert wird und @@@ die Verdrehung der dritten Welle gegenüber der ersten Welle s vorzugsweise der Antriebswelle - lediglich durch die Wirkung eines drehzahlabhängigen Reglers bewirkt wird.
15. Vorrichtung ur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß bei Anwendung der elektronisch geregelten Einspritzanlage der Drehzahleinfluß durch einen elektrischen Generator eingebracht wird.
16. Vorrichtung zur Ausübung der Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e'k e n n z e i c h n e t daß die drehzahlabhängige Regelung des Spritzbeginns bei elektronischer Regelung des Einspritzsystems abhängig von einem drehzahlabhängigen Glied in an sich bekannter Weise über die elektronische Zählung des Zündimpulses erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtluftverhältnis, das sich aus beiden Einspritz-Vorgängen ergibt, zwecks Vermeidung erheblicher Stickoxidbildung und zur Erzielung eines gunstigen Kraftstoffverbrauches entsprechend einer Luftverhältniszahlüber 1,2 geregelt wird
18. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß beide Einspritzvorgänge örtlich und zeitlich so aufeinander abgestimmt werden, daß sich entlang der Weandungen des Brennraumes und in den am Verbrennungsvorgang weniger beteiligten Toträumen möglichst Luft oder extrem armes Gemisch befindet.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5, 8, 9 und 13 bis 16 zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen und/oder elektronischen Regelmittel zum Teil oder ganz durch an sich bekannte Fluidic-Mittel ersetzt sind.