DE1945815B2

DE1945815B2 - Regeleinrichtung für Otto Brenn kraftmaschinen

Info

Publication number: DE1945815B2
Application number: DE19691945815
Authority: DE
Inventors: Fritz A.F. Prof. Dr.-Ing. Habil. 8110 Murnau Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE1945815A1; DE1945815C3

Description

Die Erfindung geht aus von einer 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. wobei der zeitlich zuerst beginnende Einspritz-

Vorgang der mechanisch oder elektronisch gesteuerten Einspritzung vorwiegend abhängig von der Last oder einer davon abhangigen Größe, dagegen der zweite Einspritzvorgang im wesentlichen drehzahlahhä»-« geregelt wird, nach Patent 1911 177

Aufgabe der Erfindung ist es, d.« Regeleinrichtung nach dem Hauptpatent weiter auszubilden und zu ver bessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zuerst beginnende Einspritzvorgang durch eine punktformige Abtastung eines Kennfefdes das die fur den Motor bei den verschiedenen Betriebszuständen erforderlichen Brennsioffmengen abhängig von Drehzahl und Last analog einem Raumnocken darstellt, geregelt wird. ,.

Die gleiche Aufgabe wird bei gleichem I ösunesansatz erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß der zuerst beginnende Einspritzvorgang abhängig von Größen geregelt wird, die von der Änderung der angesaugten Luftmenge, vorzugsweise hei Variation von ao Drehzahl und Last so abhangen, ,laß eine dem Motorkcnnfeld entsprechende Einspnizmenge erzielt wird

Bei der erfindungsgcmaßcr. Regeleinrichtung wird also der zuerst beginnende Einspntzvorgang derart geregelt, daß für jeden Betriebspunkt des Motors ein as den Anforderungen des jeweiligen Motorbetnebszustandes entsprechendes Mischungsverhältnis hergestellt wird. Das Kennfeld schreibt also fur sämtliche Motorbetriebspunkte unter Berücksichtigung der mit dem zweiten Strahl eingespritzten Brennstoffmenge das jeweilige Mischungsverhältnis eindeutig vor. Der erste Spritzvorgang wird auf diese Weise in erster Li nie nach den Grundforderungen hinsichtlich des be- >ten Mischungsverhältnisses fur jeden Betriebspunkt des Motors gesteuert.

Es können verschiedene mechanische oder elektronische Mittel zur Betätigung der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung verwendet werden. Beispielsweise kann bei einer elektronisch arbeitenden Regeleinrichtung durch Geber die von der Last und von der Dreh zahl abhängige punktförmige Abtastung des Feldes mit Regelung des jeweiligen Mischungsverhältnisses bewirkt werden. Bei mechanischen Regeleinrichtungen, die nach dem Verteilersystem mit Scheiben oder zylindrischen Elemente.i oder aber auch nach dem Verdrängerprinzip arbeiten, wird der zuerst beginnende Einspritzvorgang jeweils abhängig von einem vom Gaspedal abhängigen Glied und von einem vun der Drehzahl abhängigen Steuerglied, z. B. durch einen Zentrifugalregler, bewirkt.

Der zweite vorwiegend zur örtlichen Anreicherung des Gemisches vorzugsweise in Kerzennähe vorgesehene Brennstoffstrahl wird abhängig von dem" Betriebszustand hinsichtlich des Spritzzeitpunktes und der Spritzdauer in Abhängigkeit von der Drehzahl geregelt.

Die eingespritzte Kraftstoffmenge beider Einspritzvorgänge wird bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung durch Veränderung des Kraftstoffdruckes und bei einer anderen Ausfuhrungsform durch die Veränderung der Öffnungszeit der Einspritzventile geregelt. Der Kraftstoffdruck kann sowohl bei mechanisch als auch bei elektronisch arbeitenden Einrichtungen als Regelgröße dienen. Die Einspritzdauer wird bevorzugt bei elektronisch arbeitenden Regeleinrichtungen, als Grundregelgrößc aber auch bei mechanischen Regel einrichtungen benutzt. Es ist vorgesehen, beide Großen einzeln oder kombiniert als Regelgrößen bei einer elektronisch oder mechanisch arbeitenden Einspritzregeleinrichtung zu verwenden.

Bei dieser Regeleinrichtung werden die Kraf.'stoffniengen teilweise durch Veränderung des Kraftstoffdruckes und teilweise durch Veränderung der Spritzdauer geregelt. Hierbei wird der Kraftstoff druck beispielsweise durch eine mecharische oder elektronische Betätigung eines federbelasteten Überströmventils verändert. Die Einspritzdauer wird bei Verwendung eines elektronisch gesteuerten Einspritzgerätes beispielsweise unmittelbar durch elektrische Steuergrößen beeinflußt, wenn das Einspritzventil als Magnetventil ausgebildet ist.

Die kombinierte Regelung der Kraftstoffmengen sowohl durch Veränderung des Kraftstoffdruckes und der Spritzdauer bei Einspritz-Regeleinrichtungen hat Vorteile im Hinblick auf saubere Abgase, wobei für die Regelung des Motors zusätzliche Einflüsse, wie z. B. die Kaltstartanreicherung des Gemisches, der Außendruck und die Außentemperatur berücksichtigt werden können. In diesem Falle wird die Grundeinsicilung des Motors, die von der Last und der Drehzahl beeinflußt wird, durch Veränderung der einen Regelgröße bewerkstelligt und die Zusatzeinstellung, durch welche die Kaltstartanreicherung, der Außendruck und die Außentemperatur berücksichtigt wird, erfolgt mittels der anderen Regelgröße. Der Kraftstoffdruck und die Einspritzdauer werden durch die genannten Zusatzeinflüsse 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 Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung über den Kraftstoffdruck durch die Betätigung eines federbelastetcn Überströmventils die Zusatzeinflüsse über Multiplikationsgetriebe, i'ie von den entsprechenden Fühlern, wie der barometrischen Dose und den bekannten Temperaturfühlern betätigt werden, eingebracht.

Bei einer anderen Ausfvhrungsform der Erfindung werden diese Zusatzeinflüsse auf elektronischem Wege erfaßt und die Einspritzdauer wird übet 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 Veränderung des Zündzeitpunktes, die in Abhängigkeit von der Drehzahl aus den bekannten Gründen erfolgt, auch der Einspritzzeitpunkt der Direkteinspritzung in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert wird. Diese Veränderung des Spritzbeginns kann bei mechanisch arbeitenden Regeleinrichtungen entweder durch einen handelsüblichen Spritzversteller, der in der Antriebswelle des Einspritzaggregates zur Wirkung kommt, erreicht werden, oder es wird im Regelmechanismus in Abhängigkeit vom Drehzahlregler eine relative Verdrehung zweier Antriebswellen bewirkt. Hei elektronisch arbeitenden Regeleinrichtungen wird die Vorverlegung der Einspritzung abhängig vom

Drehzahlneber durchgeführt. Der Drehzahlgeber kann als Impulszählgerät am Zündverteiler oder als elektrischer Generator, dessen abgegebene Spannung ein unmittelbares Maß für die Drehzahl ist, ausgebildet sein. Bei einer Regeleinrichtung mit Scheibenverteilersystem 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.

In den F i g. 1, 2, 2 a bis 2 c, 3, 3 a und 3 b sind menrere Ausführungsformen entsprechend dem Regelprinzip der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine scheamtische Darstellung des Prinzips der Erfindung bei Verwendung von zwei Düsen für elektronische Regelung,

F i g. 2, 2 a, 2 b und 2 c das Prinzip der mechanischen Steuerung bei Verwendung eines Scheibenverteilersystems,

Fig. 3, 3a und 3b ein Anwendungsbeispiel bei Verwendung eines Verteilersystems mit zylindrischen Steuerungselementen.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird der Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 1 durch die Vordrnckpumpe 2 über einen Kraftstoffilter 3 zur Kraftstoffhochdruckpumpe 4 gefördert. Der überschüssige Kraftstoff fließt über Leitung 29 von der Hochdruckpumpe 4 über ein Überströmventil 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 über die Einspritzleitungen 7 und 8 zugeleitet. Die Einspritzdüsen 5 und 6 können hierbei als magnetisch gesteuerte Einspritzventile ausgebildet sein. Die zeitliche Steuerung dieser Einspritzventile wird durch das elektronische Steuergerät 9 voreenommen, welches über die elektrischen Anschlüsse 10 an einer Stromquelle 11 angeschlossen ist. Der Einfluß des atmosphärischen Druckes bewirkt über eine Druckdose 12, die beispielsweise nach dem Prinzip eines Kondensators oder nach dem induktiven Prinzip arbeitet, bei einer Veränderung des Außen druckes 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 Berücksichtigung der Motorlast über den Geber 14 berücksichtigt und über die elektrische Leitung dem Steuergerät 9 mitgeteilt. Die Außentemperatur wird vom Temperaturfühler 16 registriert und über die elektrische Leitung 17 dem Steuergerät 9 zugeleitet. Der Temperaturfühler 16 kann z. B. als Thermoelement oder Widerstandsthermometer ausgebildet sein. Zur Kaltstartanreicherung wird durch den ähnlich ausgebildeten Temperaturfühler 18 die Motor- und Kühlwasserteraperatur gemessen und durch die elektrische Leitung 19 ebenfalls dem Steuergerät mitgeteilt.

Der Drehzahleinfluß wird bei dem in F ig. 1 gezeigten Beispiel über die Aufnahme der elektrischen Impulse am Zündverteiler 20 in an sich bekannter Weise über die Leitung 21 dem Steuergerät 9 zugeführt. Diese aufgenommenen Größen werden im Steuergerät 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 Die eingespritzte Kraftstoffmenge kann 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. Dr r überschüssige, von der Hochdruckpumpe 4 geförderte Kraftstoff fließt über die Leitung 26 in den Tank zurück.

Für den speziellen Fall, daß der Kraftstoffdruck zusätzlich als Regelgröße verwendet wird, kann dieser ίο durch die unterschiedliche Vorspannung der federbelasteten Überströmventile 24 und 28 in den Einspritzleitungen 7 und 8 verändert werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß den Elektromagneten, die mit den Federn der Überströmventile 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 Düse 5 als auch bei Düse 6 die Einspritzung unter so vorzugsweise konstantem, u.U. bei beiden Düsen verschiedenem Druck vorgesehen ist, sind die Ventile 24 und 28 als Regelventile vorgesehen.

Bei Verwendung nur einer Düse, wie es im Patent 1911 177 ausgeführt ist, fällt die Düse 5 oder die as Düse 6 mit der entsprechenden Kraftstoffleitung 7 bzw. 8 und der entsprechenden elektrischen Leitung 22 bzw. 23 fort. Hierbei wird das elektronische Steuergerät so ausgebildet, daß die verbliebene Düse über die elektrische Leitung 23 bzw. 22 entsprechend der aufgeteilten Einspritzung zwei gesteuerte aufeinanderfolgende Impulse zum öffnen erhält.

Beispiel für die Anwendung der Erfindung bei Verwendung eines mechanisch gesteuerten Scheibenverteilersystems:

Das Scheibenverteilersystem 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 tragen zum Zwecke der Kraftstoffdosierung und -Zuteilung für die aufgeteilte Einspritzung auf dem kleineren Radius r, die Steuerschlitze 38 und 39 und die rotierenden Scheiben 33 und 35 auf dem größeren Radius r₂ 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 Einspritzungen im bestimmten zeitlichen Abstand zu-50 einander erfolgen können, nämlich die Einspritzung zur Erzeugung des Grundgemisches 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 Hoch-₅₅ druckförderpumpe in den *'erteilerraum 41 ein und wird der Druck in diesem durch ein Druckregelventil, das mit einer Leitung an die Austrittsöffnung 42 des Verteilergehäuses angeschlossen ist, geregelt, so wird der in der Regel unter annähernd konstantem Druck 6o stehende Kraftstoff im Raum 41 durch die Steuerschlit/e der umlaufenden Scheiben 33 und 37 in gleichmäßig über dem Umfang angeordnete Anzahl Bohrungen 43 auf dem Radius r, und 44 auf dem Radius r₂ des Zwischenringes 45 gefördert Die An-6₅ zahl der Bohrungen im Zwischenring 45 sowohl auf dem Radius #-, 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 Düsen der einzelnen Zylinder des Motors. Der Zwischenring 45 ist im Gehäuse 50 zentriert und über einen Exze^rtermechanismus; 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 Fliehkraftreglers, der sich zwischen den Wellen 32 und 34 befindet und dessen beide Fliehgewichte 51 und 52 durch Stangen 53 radial geführt werden. Ihre Fliehkraft wird durch die Federn 54, die zum Zwecke einer optimalen Verwirklichung eines gegebenen Motorkennfeldes eine spezielle uichz.ahlabhängige Federcharakteristik besitzen, kompensiert. Die Einrichtung enthält weiterhin die zweite Regelwelle 36 mit der auf ihr angeordneten Vericilerscheibe 37.

Am Fliehgewicht 51 des erwähnten Fliehkraftreglers ist der räumliche Nocken 55, am gegenüberliegenden Fliehgewicht 52 ist das Ausgleichsgewicht 56 befestigt. Die Erhebungen des räumlichen Nockens 55 werden durch die mit einer Rückstellfeder versehene Tastrolle 57 des Taststiftes 5β, der auf der Zwischenwelle 59 sitzt, abgetastet, womit eine Reiativverdrehung der Zwischenwelle 59 gegenüber der Antriebswelle 32 bewirkt wird. Da der Taststift 58 in dem Längsschlitz 60 der Regelwelle 34 geführt wird, wird die Relativverdirehung der Zwischenwelle 59 auch auf die Regelwelle 34 übertragen. Auf diese Weise werden die umlaufenden Verteilerscheiben 33 und 35 last- und drehzahlabhängig gegeneinander verdreht. Mittels der in den Scheiben angeordneten Steuerschlit/e auf dem Radius r, wird für 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 FHehkraftreglerfeder 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 und 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 Kurbel triebs 61 wird die Anforderung des jeweiligen Motors im Hinblick auf die drehzahlabhängige Steuerung des zweiten Einspritzvorganges geregelt. Die Einspritzung beginnt, wenn durch den Schlitz 3· in der Scheibe 37 der Durchtritt zur Bohrung 43 in der Zwischenscheibe 45 freigegeben wird. Gleichzeitig wird durch den auf dem Radius r, befindlichen Schlitz 38 in Scheibe 33 der Durchtritt in die Abgangsbohrung 47 geöffnet.

Fig. 2azeigt einen Schnitt durch den Scheibensatz auf der Abwicklung des Teilkreises AA mit dem Radius r, (siehe Fig. 2c). In diesem Schnitt ist zu erkennen, daß der Spritzbeginn der mit der Bohrung 48 verbundenen Düse festgelegt ist durch da« Verbeisircichendcr in Drehrichtung gesehen vorderen Kante des Schlitzes in Scheibe 33 an dec hinteren Kante der Mohrung in Scheibe 46. Das Spritzende wird bewirkt durch »las Vorbcistreiehcn tier hinteren Kante des St hlii/cs in Scheibe 35 an iler vorderen Ka~!c tier Bohrung in Scheibe 45. Daraus ergibt sich ein Spritzwinkel φ_α, der der relativen Überdeckung der Schlitze in den Scheiben 35 und 33 entspricht, wenn die Bohrungen in Scheibe 46 und 45 derart versetzt angeordnet sind, wie es in der Fig. 2a 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

ίο Scheiben 35 und 33 entsprechend den Motoranforderungen variiert. Jeder Änderung des Spritzwinkels entspricht eine Änderung der Spritzzeit und damit eine Änderung der eingespritzten Menge.

In Fig. 2b ist ein Schnitt durch den Scheibensatz auf der Abwicklung des Teilkreises BB mit dem Radius /·, 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

ao 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

as Spritzdauer und damit auch Hie durch die Bohrung 47 abgespritzte Menge ist also durch den Winkel <p_b festgelegt, wenn die Bohrungen in Scheibe 46 und 45 entsprechend Fig. 2b versetzt angeordnet sind.

In der Fig. 2 c is>t eine Ansicht in Richtung C nach Fig. 2 auf den Scheibensatz bei abgenommenem Deckel und teilweise entferntem Innenteil der Scheibe 35 dargestellt. Diese Figur zeigt insbesondere die räumliche Lage der Bohrungen und Schlitze zueinander für den Fall, daß die Einspritzung durch den Abgang 48 in den Saughub eines 4-Takt-Motors erfolgen soll und daß die Abspritzung durch die Bohrung 47 in den Verdichtungshub erfolgen soll.

Beispiel für die Anwendung der Erfindung bei Verwendung eines Verteilersystems mil zylindrischen Steuerelementen:

In der F i g. 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 hai. von denen einer eine last- und drehzahlabhängige Relativbewegung ausführt, während der andere eine nur drehzahlabhängige Relativbewegung ausführt.

Das Verteileragr'egat befindet sich im Gehäuse 62. in dem eine relativ dazu verdrehbare Büchse 63 untergebracht ist. In dieser Büchse läuft mit Nockenwellendrehzahl der vom Hauptabtrieb des Reglers angetriebene Verteilerzylinder 64 und in diesem die beider

jj relativ da/u verdrehbaren Regelzylinder 65 und 66 Der Regelzylinder 65 wird angetrieben durch den last- und drehzahlabhängig geregelten Abtrieb des nichi dargestellten Reglers über die Regelwelle 67. Der Regelzylinder 66 wird über die Hohlwelle 68 vom nui drehzahlabhängig geregelten Abtrieb des Reglers an getrieben. Die beiden Regelzylinder laufen auf einei hohlgebohrten Welle 69. durch die der Kraftstoff vor einer Hochdruckpumpe zugeführt wird. Der über schussige Kraftstoff fließt durch die Bohrung 70 ir

den Verteilerraum 71 und durch die Bohrung 72 übei ein Druckregelventil in den Tank zurück. Die Hohlwelle ist von außen relativ zum Gehäuse verdrehbar Die last- und dreh/ah !abhängige Zuteilung de«

309 538'40;

Kraftstoffs erfolgt nun in der Weise, daß der unter Hochdruck stehende Kraftstoff in die der Zahl nach der Motorzylinderzahl entsprechenden Zuteilbohrungen 73 eintritt, von dort durch den Schlitz 74 im Regelzylinder 65 und durch den Schlitz 75 im Verteilerzylinder 64 in die Abspritzbohrungen 76. Von dort gelangt der Kraftstoff über die nicht dargestellte Einspritzleitung und die Einspritzdüse in das Saugrohr des Motors.

Die nur drehzahlabhängige Zuteilung des Kraftstoffs erfolgt durch die Bohrungen 77, den Schlitz 78 im Regelzylinder 66, den Schlitz 79 im Verteilerzylinder 64 in die Abspritzbohrungen 80. Die Schlitze 78 und 79 sind in der Fig. 3 nicht dargestellt, da sie wegen der zeitlichen Zuordnung der Spritzzeitpunkte nicht in den hier dargestellten Schnitt fallen. Sie sind in Fig. 3b dargestellt. Von den Abspritzbohrungen 80 gelangt der Kraftstoff über die Einspritzleitungen und Düsen in den Motorzylinder.

Die Fig. 3a zeigt einen Schnitt durch das Verteileraggregat in Richtung AA gemäß Fig. 3 mit der Lage der Bohrungen und Schlitze zueinander. Es ist ein Aggregat für einen 4-Zylindermotor dargestellt mit den 4 Abspritzbohrungen 76 und den 4 Zuteilbohrungen 73. Der 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 entspricht also der Überdeckung der Schlitze 75 und 74. Wird diese entsprechend den Motoranforderungen last- und drehzahlabhängig geregelt, so wird auch die über die Abspritzbohrung 76 eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend geregelt.

ίο In der F i g. 3 b ist ein Schnitt in Richtung BB gemäß Fig. 3 durch das Verteileraggregat dargestellt. Aus ihm ist die relative Lage der Schlitze 78 und 79 zueinander sowie zu den in F i g. 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 Verteilerzylinder 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

»ο vorderen Kante der Bohrung 77. Die Spritzdauer entspricht also der Überdeckung der Schlitze 78 und 79. Sie wird drehzahlabhängig variiert durch die relative Verdrehung des Regelzylinders 66 zum Verteilerzylinder 64 entsprechend den Anforderungen des Mo-

a5 tors, die durch den nicht dargestellten Regler verwirklicht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

i 945815 Patentansprüche:

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, wobei 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 gercgcH wird, nach Patent 1911177. dadurch gekennzeichnet, daß der zuerst beginnende Einspritzvorgang durch eine punktförmige Abtastung eines Kennteldes, das die fui den Motor bei den verschiedenen Betriebszuständen erforderlichen Brennstoffmengen abhängig von Drehzahl und Last analog einem Raumnocken darstellt, geregelt wird.

2. Regeleinrichtung fur 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 Einspritzvorgangen geregelt wird und die Kraftstoffmenge je Zylinder und Hub drehzahl- und lastabhängig ist, wobei der zeitlich zuerst beginnende Einspritzvorgang der mechanisch oder elektronisch gesteuerten Einspritzung vorwiegend abhängig von der Last oder einer tiavon abhängigen Größe, dagegen der zweite Einspritzvorgang im wesentlichen drehzahlabhängig geregelt wird, nach Patent 1911 177, dadurch gekennzeichnet, daß der zuerst beginnende Einspritzvorgang abhängig von Größen geregelt wird, die von der Änderung der angesaugten Luftmenge, vorzugsweise bei Variation von Drehzahl und Last, so abhängen, daß eine dem Motorkennfeld entsprechende Einspritzmenge erzielt wird.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge der zuerst beginnenden Einspritzung durch Veränderung der Spritzdauer geregelt wird.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Spritzdauer durch Verändern der Öffnungszeit eines magnetgesteuerten Einspritzventils erfolgt.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge der zuerst beginnenden Einspritzung mindestens teilweise durch Veränderung des Kraftstoffdrukkes geregelt wird.

6. Regeleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartanreicherung des Gemisches, der Außendruck und die Außentemperatur durch eine zusätzliche Regelung der Kraftstoffmenge der zuersi beginnenden Einspritzung berücksichtigt werden.

7. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeginn des zweiten Einspritzvorganges in Abhängigkeit von

der Drehzahl vorverlegt wird.

8. Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzbeginn des zweiten Einspritzvorganges zusammen mit dem Zündzeitpunkt verstellbar ist.

9. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverlegung des Spritzbeginns des ersten Einspritzvorganges mit zunehmender Drehzahl in einer annähernd linearen Abhängigkeit erfolgt.

10. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des Spritzbeginns der Einspritzvorgänge zwischen Antriebswelle und Regler ein von einem drehzahlabhängigen Regler betätigter Spritzversteller geschaltet ist.

11. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der beiden Spritzvorgänge eine Einrichtung mit drei rotierenden, gegeneinander verdrehbaren 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 win einem Raumnocken erfolgt, durch dessen Formgebung eine Einwirkung auf die Verdrehung sowohl abhängig von der Drehzahl als auch abhängig von der Last gesteuert wird und daß die Verdrehung der dritten Welle gegenüber der ersten Welle - vorzugsweise der Antriebswelle - lediglich durch die Wirkung eines drehzahlabhängigen Reglers bewirkt wtrd.

12. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11. dadurch gekennzeichnet, daß bei elektronisch gesteuerter Einspritzung der Drehzahleinfluß durch einen elektronischen Generator eingebracht wird.

13. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhängige Regelung des Spritzbeginns in an sich bekannter Weise über die elektronische Zählung des Zündimpulses erfolgt.

14. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtluftverhältnis, das sich aus beiden Einspritzvorgängen ergibt, entsprechend einer Luftverhältniszahl über 1.2 geregelt wird.

15. Regeleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Einspritzvorgänge örtlich und zeitlich so aufeinander abgestimmt sind, daß sich entlang der Wandungen des Brennraumes und in den am Verbrennungsvorgang weniger beteiligten Toträumen möglichst Luft oder extrem armes Gemisch befindet.