DE2019513B - Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen - Google Patents
Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende BrennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen,
bei der ein in einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von Belriebskenngrößen ermitteltes Steuersignal
eine Brennstoffregelvorrichtung zur Regulierung des der Maschine zugeführten Brennsloffslroms und
somit des Gemischverhältnisses auf den für die jeweils geforderte Motorleistung günstigsten Wert steuert.
Bei einer bekannten Regelaniagc (deutsche Offenlegungsschrift
1 426 095) wird das Gemischverhältnis
unabhängig von Änderungen äußerer Betriebsparameter auf einen für den jeweiligen Brennstoffmengenstrom
theoretisch optimalen Festwert eingeregelt und zu diesem Zweck ein dem Brennstoffmengenslrom
entsprechendes Rückkoppelungssignal mit einem den Festwert darstellenden Drucksignal verglichen und
das Gemischverhältnis in Abhängigkeit von den ermittelten Abweichungen verändert. Die bekannte
Regelanlage enthält ferner einen Zweipunkt-Sicherheitsregler (wie er auch aus der deutschen Patentschrift
674 807 bekannt ist), der zur Vermeidung einer überhitzung der Brennkraftmaschine die Abgastemperatur
überwacht und bei überschreiten einer vorgegebenen oberen Grenztemperatur anspricht und
daraufhin unter übergehung der normalen Optimalregelung die Brennstoff- oder Luftzufuhr in Richtung
einer Verringerung der Betriebstemperatur verändert.
Demgegenüber erfolgt bei einer bekannten Regelanlage der eingangs erwähnten Art (deutsche Patentschrift
921 292 oder 1 040 316) die Gemischregelung an Hand von Betriebsmeßgrößen über den gesamten
Leistungsbereich, jedoch muß zu diesem Zweck eine Reihe von Meßgrößen, wie Zufuhrlufttemperatur,
Zufuhrluftdruck, Abgasdruck, Kühlwassertemperatur u. dgl., ermittelt und auf umständliche Weise miteinander
verknüpft werden, was bei der mechanischen Bauweise der bekannten Regelanlagen eine unerwünscht
geringe Beiricbszuverlässigkeit hei hohem
Platzbedarf und großem Bauaufwand bedeutet.
Demgegenüber soll erfindungsgemäß eine Brennstoff-Regelanlage
geschaffen werden, die bei einfachster Bau- und Funktionsweise eine optimale Gemischregelung vorzunehmen vermag.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Regelanlage der eingangs erwähnten Art, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Steuervorrichtung eine erste Fluidik-Verstärkerstufe, die auf die Abgastemperatur
anspricht und ein erstes Fluidsteuersignal erzeugt, und eine der ersten Fluidikstufe nachgeschaltete
zweite Fluidik-Verstärkerstufe mit einer Signalvergleichsstufe enthält, die durch Vergleich
des ersten Fluidsteuersignals und eines vom Brennstoffstrom abhängigen Rückkoppelungssignals das
Steuersignal zur Regelung des Gemischverhältnisses auf einen auf die jeweils maximale Abgastemperatur
bezogenen Wert einstellt.
Bei der erfindungsgemäßen Regelanlage ist somit eine hinsichtlich der Abgastemperatur geschlossene
Regelschleife vorgesehen, die das Brennstoff-Luft-Verhältnis im Hinblick auf einen optimalen Brennstoffverbrauch
auf den dem jeweiligen Maximum der Abgastemperatur entsprechenden Wert einregelt,
mit der Besonderheit, daß zur weiteren baulichen Vereinfachung Fluidikelemente verwendet werden,
durch die sich die erfindungsgemäße Regelanlage einschließlich der erforderlichen Meßwertgeber und
der Brennstoffregelvorrichtung ohne mechanisch bewegte Teile aufbauen läßt. Durch die Einregulierung
des Gemischverhältnisses auf das jeweilige Abgastemperatur-Maximum mit Hilfe von Fluidikelementen
ist durch die erfindungsgemäße Regelanlage bei geringem Platzbedarf, hoher Betriebszuverlässigkeit und
äußerst einfacher Bau- und Funktionsweise ein optimaler Brennstoffverbrauch gewährleistet.
Um Schwankungen der Außentemperatur als Störgröße auszuschalten, ist das von der ersten Fluidik-Verstärkerstufe
erzeugte Fluidsteuersignal zweckmäßieerweise sowohl von der Abgas- als auch von der
Zufuhrlufttemperatur abhängig. In diesem Fall ergibt sich eine besonders günstige Bau- und Betriebsweise,
wenn die Zufuhrluft im wesentlichen Umgebungstemperatur hat und das erste Fluidsteuersignal in Ab- '
hängigkeit vom Verhältnis der Umgebungstemperatur zur Abgastemperatur verändert ist.
Um eine hohe Arbeitsgenauigkeil zu erreichen, jedoch gleichzeitig stoßartige Belastungen der zweiten
Fluidik-Verstärkerstufe zu unterbinden, ist das erste
ίο Fluidsteuersignal vorzugsweise in Form einer Impulsreihe
mit einer dem Verhältnis der Abgas- zur Zufuhr: lufttemperatur proportionalen Frequenz gebildet und
zum Glätten der Impulsreihe eine Dämpfungsein,-richtung vorgesehen.
In besonders bevorzugter, weiterer Ausgestaltung werden die Abgas- und Zufuhrlufttemperatur unmittelbar
in das erste Fluidsteuersignal umgewandelt, und zu diesem Zweck ist die erste Fluidik-Verstärkerstufe
nach den Merkmalen des Anspruchs 5 ausgebildet, durch die bei geringem Bauaufwand eine
hohe Ansprechgenauigkeit und -empfindlichkeit der eisten Fluidik-Verstärkerstufe sichergestellt wird. In
diesem Fall läßt sich nach der im Anspruch 6 gegebenen Lehre eine einfache Abhängigkeit des Fluidsteuersignals
von der Abgas- und Zufuhrlufttemperatur erhalten. Dabei enthält die erste Fluidik-Verstärkerstufe
zweckmäßigerweise den Oszillationsverstärker nach Anspruch 7. durch den bei äußerst einfacher
Bauweise eine Impuisreihe mil einer von der Zufuhrlufttemperatur
abhängigen Grundfrequenz, die dann unter dem Einfluß der Abgastemperatur moduliert
wird, erzeugt und dadurch die Ansprechgenauigkeit der ersten Fluidik-Verstärkerstufe weiter verbessert
wird.
Durch die weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach den Merkmalen des Anspruchs 8 vermag die Signal-Vergleichsstufe
in konstruktiv einfacher Weise selbsttätig das jeweilige Abgastemperatur-Maximum nach
Art eines Proportionalitätsreglers einzustellen, wobei auch das den Brennstoffstrom darstellende Rückkoppelungssignal
lediglich mit Hilfe von Fluidikelementen, also ohne mechanisch bewegte Teile erzeugt
wird. Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Signalvergleichsstufe ist im Anspruch 9 beschrieben,
wonach die Vergleichsstufe mit Hilfe weniger, konstruktiv einfacher Bauteile im Hinb':ck auf ein
rasches, genaues Ansprechverhalten nur in Abhängigkeit
von den Änderungen, nicht jedoch den Absolutwerten der Betriebskenngrößen arbeitet.
Um während bestimmter Betriebsbedingungen, vor allem bei einem hohen Leistungsbedarf, Motorüberhitzungen
zu unterbinden, ist gemäß Anspruch 10 der zweiten Fluidik-Verstärkerstufe zweckmäßigerweise
eine wahlweise einschaltbare Fluidik-Hilfsstufe zugeordnet, durch die sichergestellt wird, daß die
Abgastemperatur unterhalb eines vorgegebenen Bezugswertes bleibt. Eine besonders einfache, zuver
lässige Bauweise und günstige Steuerungsmöglichkei wird dabei durch die Merkmale des Anspruchs 1
erreicht. Nach den Merkmalen des Anspruchs \. hält die Hilfsstufe die Abgastemperatur im wesent
liehen konstant auf der Bezugstemperatur. Dami eine möglichst verzögerungsfreie Anpassung der Mc
torleistung an den jeweils über den Zufuhrluftstror eingestellten Ltistungsbedarf gewährleistet wird, ai
beitet die Hilfsstufe nach Anspruch 13 zweckmäßige!
weise jedoch noch zusätzlich in Abhängigkeit vo Änderungen des Zufuhrluftstroms, so daß das Gi
mischverhaltnis durch die Hilfsstufe bereits korrigiert
wird, bevor sich die Änderung des Zufuhrluftstroms auf die Verbrennungs- bzw. Abgastemperatur auswirkt.
Zweckmäßigerweise arbeiten die Signalvergleichsstufe und die Fluidik-Hilfsstufe nicht gleichzeitig,
sondern es wird immer nur eine Stufe eingeschaltet, und zu diesem Zweck ist der Steuerschalter nach
Anspruch 14 vorgesehen. Vorzugsweise sind die beiden Fluidik-Verstärkerstufen nach Anspruch 15 ausgebildet,
so daß sich als Betriebsmittel für die beiden Verstärkerstufen in einfacher Weise die Umgebungsluft verwenden läßt.
Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache Ausbildung und hohe Betriebszuverlässigkeit verfügt
schließlich auch der vom Steuersignal beeinflußte Brennstoffregler in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
nach Anspruch 16 über eine reine Fluidik-Bauweise.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Kolbenmotors in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen
Brennstoffregelanlage, wobei die mit Brennstoff und Luft arbeitenden Baugruppen in schematischer Form
und mit den entsprechenden Zufuhr- und Entlüftungsleitungen gezeigt sind,
F i g. 2 eine schematische- Darstellung der erfindungsgemäßen reinen Fluidik-Steuerschaltung, die
reine Fluidik-Verstärker in Form von schwingenden, monostabilen, bistabilen und proportional wirkenden
Elementen enthält,
F i g. 3 eine Wertetabelle, die den Betriebszustand der verschiedenen, dort angeführten Fluidik-Verstärker
in Abhängigkeit von verschiedenen dort angegebenen Zuständen des Brennstoffmengenstroms
und der Abgastemperatur zeigt,
F i g. 4 einen herkömmlichen monostabilen Fluidik-Verstärker,
F i g. 5 einen herkömmlichen bistabilen Fluidik-Verstärker,
F i g. 6 einen herkömmlichen proportional wirkenden Fluidik-Verstärker,
F i g. 7 einen herkömmlichen Fluidik-Schwingungsverstärker und
F i g. 8 eine grafische Darstellung des über die Abgastemperatur EGT aufgetragenen Brennstoff-Luft-,, , .., . Wr
Verhältnisses -^-.
Verhältnisses -^-.
Gemäß F i g. 1 ist eine herkömmliche Kolben-Brennkraftmaschine 20 mit einer Luftansaugleitung 22
versehen, die die Lufteinlaßventile 24 mit Luft versorgt, wobei jedes der Einlaßventile 24 den Luftmengenstrom
zu seinem zugehörigen Zylinder 26 steuert. Es sind lediglich zwei Zylinder 26 eines
Sechszylindermotors gezeigt, jedoch läßt sich die Erfindung auch in Verbindung mit Motoren verwenden,
die eine größere oder kleinere Zylinderzahl haben. Jedem Zylinder ist eine Brennstoffeinspritzdüse
28 derart zugeordnet, daß sie durch die Wandung der Saugleitung 22 verläuft und stromaufwärts des
Ventili 24 unter Druck stehenden Brennstoff in die Saugleitung 22 einspritzt, derart, daß durch das Ventil
24 ein Brennstoff-Luft-Gemisch strömt, wenn dieses geöffnet wird, um den zugehörigen Zylinder 26 zu
füllen.
In der Lufteinlaßleitung 30 der Saugleitung 22 ist eine verstellbare Drosselklappe 32 angeordnet, durch
deren. Lage der durch die Saugleitung 22 angesaugte, in den Zylindern 26 verbrannte Luftmengenstrom
bestimmt wird.
Der Motor 20 ist vorzugsweise ein Flugzeugmotor und kann mit einer herkömmlichen verstellbaren
Luftschraube (nicht gezeigt) versehen sein, die durch einen vom Piloten betätigten Luftschrauben-Steuerhebel
verstellt werden kann.
An den Motor 20 ist eine Abgasleitung 38 angeschlossen, über die die aus dem Zylinder 26 über entsprechende Auslaßventile 40 ausströmenden Abgase in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
An den Motor 20 ist eine Abgasleitung 38 angeschlossen, über die die aus dem Zylinder 26 über entsprechende Auslaßventile 40 ausströmenden Abgase in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
Die Nutzleistung des Motors wird durch einen vom Piloten betätigten Drosselhebel 42 reguliert,
durch den die Luftdrosselklappe 22 verstellt werden kann.
Der im Sinne der F i g. 1 linke, die Baugruppe 4*»
enthaltende Abschnitt der Brenmtoff-Einspritzanlage bildet einen Brennstoffstrom-Schaltkreis und der
rechte, die Baugruppen 46, 48 und 50 enthaltende Abschnitt bildet einen Luftstrom-Schaltkreis. Der
Brennstoffstrom-Schaltkreis enthält einen Brennstofftank 52, der eine Hilfspumpe 54 mit Brennstoff versorgt,
die den Brennstoff mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck P0 einer motorgetriebenen Hauptbrennstoffpumpe
56 zuführt, welche ihrerseits den Brennstoff mit einem fhöhten Druck an die Brennstoffzuführleitung
58 abgibt. Der Brennstoffdruck P1 in der Zufuhrleitung 58 wird auf einem vorgegebenen
Wert gehalten, und zwar durch ein herkömmliches Druckregelventil 60. das in einer Brennstoffrückführleitung
62 liegt, die von der Zufuhrleitung 58 zu der unter dem verhältnismäßig geringen Druck P0 stehenden
Einlaßseite der Pumpe 56 führt. Mehrere proportional wirkende reine Fluidik-Verstärker As und A6
in der Baugruppe 44 erhalten aus der Zuführleitung58
Brennstoff unter dem Druck P1 und teilen den Brennstoffstrom
in zwei getrennte Strömungspfade, nämlich die Leitungen 64 und 66, die zu der unter dem Druck
P0 stehenden Brennstoffrückfuhrleitung 62 bzw. einem Stromteiler 68 rühren. Der Stromteiler 68 teilt den
ihm zugeführten Brennstoffmengenstrom gleichmäßig unter mehrere Brennstoffleitungen 70 auf. von denen
jede zu einer entsprechenden Brennstoffeinspritzdüse
28 rührt.
Der Luftstrom-Schaltkreis enthält mehrere Te .-kreise, die durch die reinen Fluidik-Verstärker A1.
A2 und A3 in der Baugruppe 46, mehrere Verstärker
/I8, A9, A10, A^ und Ai2 in der Baugruppe 48 und
mehrere Verstärker A4 und A1 in der Baugruppe 50
gebildet werden. Die Verstärker A1. A2 und A3 werden
über eine Zufuhrleitung 72 mit dem Atmosphärendruck Pa versorgt, und die Verstärker A8. A9, Aw.
An und An können über eine Zufuhrleitung 74 und
die Verstärker A4 und A1 über eine Leitung 76 zur
Atmosphäre entlüftet werden. Die Zufuhrleitungen 74 und 76 sind je nach der Lage eines Schiebeventils 78
wahlweise versperrt, welches in Abhängigkeit von einem vom Piloten betätigten Schalter oder in Abhängigkeit
von der mit der Drehzahl einer nicht gezeigten verstellbaren Luftschraube verknüpften Fluggeschwindigkeit
betätigt wird. Wie gezeigt, hat das Ventil 78 zwei auf Abstand gehaltene Stege 80 und
82. Die Zufuhrleitung 74 kann durch den Steg 80
versperrt werden, wobei die Zuführleitung 76 gleichzeitig zur Atmosphäre entlüftet ist, oder umgekehrt
Wenn das Ventil 78 aus der gezeigten Lage nach link; verschoben wird, versperrt der Steg 82 die Zufuhr
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leitung 76, und der Steg 80 entlüftet die Zufuhrleitung
74 zur Atmosphärenluft.
Der Luftstrom durch die verschiedenen reinen Fluidik-Verstärker wird durch eine maschinengetriebene
Vakuumpumpe 84 erzeugt, die mit den Auslaßleitungen 86, 88 und 90 in Verbindung steht,
welche ihrerseits mit den A.usgangskanälen der Verstärker Ax, A2 und A3 in der Baugruppe 46 bzw.
der Verstärker A8, A9, /I10, An und An in der Baugruppe
48 bzw. der Verstärker Ax und A5 in der
Baugruppe 50 verbunden sind. Die Druckdifferenz PA-Py an der Pumpe 84 kann durch ein geeignetes
Druckregelventil 91 auf einem konstanten Wert gehalten werden.
Gemäß F i g. 4 enthält ein herkömmlicher monostabiler Fluidik-Verstärker 92 einen Einlaß 94. der
mit einer Strömungsmittel-Druckquelle, beispielsweise der unter dem Druck P-4 stehenden Umgebungsluft,
verbunden ist und einen Strömungsmittel-Hauptstrahl 96 einer Strömungsmiltel-Reaktionskammer 98
zuführt, die einen mit dem Einlaß 94 fluchtend ausausgerichteten Auslaßkanal 100 aufweist, der durch
einen keilförmigen Strömungsspalter 104 von einem zweiten, divergent verlaufenden Auslaßkanal 102 getrennt
ist. Die Auslaßkanäle 1OG und 102 sind an eine Druckquelle angeschlossen, die im Vergleich
zu der zum EinlafJ 94 führenden Druckquelle unter einem vcniäUnisrnäßig geringen Druck steht, und
sind ferner mit Drosselstellen 101 bzw. 103 versehen. Der Hauptstrahl 96 strömt an sich gegenüberliegenden
Fluid-Steuertoren 106 und 108 vorbei, welche das unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehende
Steuerfluid quer gegen den Hauptstrahl 96 einblasen und dadurch eine entsprechende Strömungsmittel-Druckdifferenz
am Hauptstrahl 96 erzeugen. Falls am Hauptstrahl 96 keine Strömungsmittel-Druckdifferenz
vorhanden ist. strömt der Hauptstrahl 96 durch die Reaktionskammer 98 zum Auslaßkanal 100.
wodurch zwischen den Auslaßkanälen 100 und 102 ein maximaler Druck- oder Mengenstromunterschied
hergestellt wird. Bei Erhöhung des Drucks des Steuerfluids am Tor 106 gegenüber dem Steuerfluid am
Tor 108 wird ein Druckunterschied in Querrichtung des Hauptstrahls 96 erzeugt, der sich daraufhin abbiegt
und infolgedessen auf den Strömungsspalter 104 auftrifft, wodurch die Auslaßkanäle 100 und 102
gleichzeitig und in Abhängigkeit von dem Ablenkungsgrad des Hauptstrahls 96 veränderbar mit Druck
beaufschlagt werden. Die sich daraus ergebende Druck- oder Mengenstromänderung an jedem der
Auslaßkanäle 100 oder 102 oder der Druck- oder Mengenstromunterschied zwischen den beiden Auslaßkanälen
kann gemessen werden und ergibt ein verstärktes Ausgangssign?l, das von dem Steuerfluid-Druekunterschied
zwischen den Steuertoren 106 und 108 abhängt. Das Ausgangssignal wird über die Druckanzapfungen 110 und 112 in den Auslaßkanälen
100 bzw. 102 abgenommen. Die Verstärkung des von einem oder beiden der Auslaßkanäle 100 u.id
102 entnommenen Ausgangssignals ist darauf zurückzuführen, daß der Hauptstrahl 96 auf verhältnismäßig
geringe Änderungen des Druckunterschieds zwischen den Steuertoren 106 und 108 anspricht.
Gemäß F i g. 5 enthält ein herkömmlicher bistabiler Fluidik-Verstärker 114 einen Einlaß 116, der mit einer
Druckmittelquelle, beispielsweise der Atmosphärenluft, in Verbindung steht und einen Strömungsmittel-Hauptstrahl
118 einer Strömungsmittel-Reaktionskammer 120 zuführt, welche divergent verlaufende
Luftauslaßkanäle 122 und 124 aufweist, die durch einen keilförmigen Strömungsspalter 126 voneinander
getrennt und mit Drosselstellen 125 bzw. 127 versehen sind. Der Hauptstrahl 118 strömt zwischen einem
oder mehreren Paaren sich gegenüberliegender Fluid-Sleuertore
hindurch, beispielsweise den Steuertoren 128 und 130, die gewünschtenfalls verdoppelt werden
können. Ein Strömungsmittel-Steucrdruckimpuls, der
ίο lediglich am Steuertor 128 auftritt, wirkt in Querrichtung
auf den Hauptstrahl 118 ein und lenkt diesen zur gegenüberliegenden Wandung der Reaktionskammer
120 ab. an die sich der Haupts'rahl 118 infolge des bekannten »Coanda-Effekt!·:« anlegt, wodurch
der Hauptstrahl 118 lediglich in den Auslaßkanal 124 strömt. Selbst wenn der Steuerimpuls an
dem Steuertor 128 verschwindet, bleibt der Hauptstrahl 118 an der Wandung haften, bis ein Druckimpuls
lediglich an dem Steuertor 130 auftritt, der den Hauptstrahl 118 zur gegenüberliegenden Wand
der Reaktionskammer 120 ablenkt, wobei sich der Hauptstrahl 118 an diese Wand anlegt und infolgedessen
lediglich' zum Auslaßkanal 122 strömt und auch bei Verschwinden des Steuerimpulses am Steuertor
130 in diesen Strömungszustand verharrt. Abwechselnd an den Steuertoren 128 und 130 auftretende
Steuerimpulse führen jeweils auf die oben beschriebene Weise zu einer Ablenkung des Hauptstrahls 118. und
dementsprechend werden die Ausiaßkanäie 122 und 124 abwechselnd unter Druck gesetzt. Wenn an den
Steuertoren 128 und 130 gleichzeitig gleich große Steuerimpulse eintreffen, hebt sich deren Wirkung
auf, und der Hauptstrahl 118 verbleibt in seiner Lage.
Die sich in den Auslaßkanälen 122 und 124 ergebenden
Au;-gangssignale werden über Druckanzapfungen 132 bzw. 136 abgenommen. Wie bei dem in F i g. 4 gezeigten
monostabilen Verstärker sind die Auslaßkanäle 122 und 124 mit einer Druckquelle verbunden,
die im Vergleich zu der zum Einlaß 116 führenden Druckquelle unter einem verhältnismäßig niedrigen
Druck steht.
Gemäß F i g. 6 enthält ein herkömmlicher proportional wirkender reiner Fluidik-Verstärker 138
einen Einlaß 140, der mit einer Druckmittelquellc.
beispielsweise der Atmosphärenluft, verbunden ist und einen Strömungsmittcl-Hauptstrahl 14?. einer
Strömungsmiucl-Rcaktionskammer 144 zuführt, die
divergent verlaufende Auslaßkanäle 146 und 148 aufweist, welche durch einen keilförmigen Strömungsspalier
147 voneinander getrennt und mit Drosselsteilen 149 bzw. 145 versehen sind. Die Spitze des
Strömungsspa'iters 147 ist fluchtend zum Einlaß 14(
ausgerichtet, so daß der Hauptstrahl 142 auf sie auf
trifft und in gleich große Strahlen aufgespalten wird die in die Auslaßkanäle 146 und 148 einströmen. De
Hauptstrahl 142 strömt zwischen einem oder mehrerei Paaren von sich gegenüberliegenden Steuerfluidtorei
hindurch, beispielsweise den Steuertoren 150 um 152, welche erwünschtenfalls verdoppelt werden kön
nen. Ein durch ungleiche Steuerfluid-Drücke an dei Steuertoren 150 und 152 hervorgerufenes Steuerfluid
Druckdifferential wirkt in Querrichtung auf de Hauptstrahl 142 ein. so daß dieser sich zum Auslaü
kanal 146 oder 148 hin abbiegt, je nachdem, a
welchem Steuertor 150 oder 152 der größere Fluic druck herrscht. Die Größe der Ablenkung des Haup
Strahls 142 und somit der Mengenstromunterschie an den Auslaßkanälen 146 und 148 führt zu einei
verstärkten Druckunterschied zwischen den beiden Auslaßkanälen, der proportional dem Steuerdruck-Unterschied
zwischen den Steuertoren 150 und 152 ist. Die Kanäle 146 und 148 sind mit Druckanzapfungen
151 bzw. 153 versehen.
Gemäß Fig. 7 enthält ein herkömmlicher reiner Fluidik-Verstärker in Form eines Oszillators 154
einen Einlaß 156, der mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise der Atmosphäre, verbunden ist und
einen Strömungsmittel-Hauptstrahl 158 einer Strömungsmittel-Reaktionskammer
160 zuführt, die divergent verlaufende Auslaßkanäle 162 und 164 aufweist,
welche durch einen keilförmigen Strömungsspalter 163 voneinander getrennt sind, der in geeigneter
Weise mit dem Einlaß 156 ausgerichtet ist, so daß der aus dem Einlaß 156 ausströmende ungestörte
Hauptstrahl 158 vollständig zu dem Auslaßkanal 162 gelenkt wird. In den Auslaßkanälen 162
bzw. 164 sind Drosselstellen 165 und 167 angeordnet. Ein Teil des dem Auslaßkanal 162 zugeführten Strömungsmittelstroms
fließt in einen Rückkoppelungskanal 166, der den Auslaßkanal 162 mit einem Steuerfluidtor
168 verbindet, das infolgedessen seinerseits unter Druck gesetzt wird und infolgedessen den
Hauptstrahl 158 zur gegenüberliegenden Wand der Reaktionskammer 160 hin ablenkt, woraufhin der
Hauptstrahl 158 zum Auslaßkanal 164 strömt. Ein Teil des zum Auslaßkanal 164 strömenden Hauptstrahls
158 gelangt in einen Rückkoppiungskanal 170. der den Auslaßkanal 164 mit einem Steuerfluidtor 172
verbindet, das dem Steuerfluidtor 168 gegenüberliegt. Die sich ergebende Druckbeaufschlagung des Steuertors
172 und die gleichzeitige Druckverringerung am gegenüberliegenden Steuertor 168 führen dazu, daß
der Hauptstrahl 158 abgelenkt wird und dem Auslaßkanal 162 zuströmt. Die oben beschriebene Arbeitsfolge
wird ständig wiederholt, solange der Hauptstrahl 158 vorhanden ist, so daß eine verstärkte Druckbeaufschlagung
der Auslaßkanäle 162 und 164 und somit eine Druckimpulsreihe an jedem der Kanäle
162 oder 164 erzeugt wird, die eine Frequenz hat. welche den an den Sleuertoren 168 und 172 ankommenden
Rückkoppelungsimpulsen entspricht. Die Frequenz wird dadurch auf einen erwünschten Wert
festgelegt, daß die Rückkoppelungskanäle 166 und 170 entweder verlängert oder verkürzt werden, wodurch
sich die Impulsfrequenz verringert bzw. vergrößert. Wie bei den Verstärkern 92, 114 und 138 sind die
Ausgangskanäle 162 und 164 des Verstärkers 154 mit einer Druckquelle verbunden, die im Vergleich
zu der am Einlaß 156 anliegenden Druckquelle verhältnismäßig schwach ist. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Frequenz weiterhin in Abhängigkeil von der Temperatur des durch die Rückkoppelungskanäle
166 und 170 fließenden Strömungsmittels schwankt. Bei einer Temperaturerhöhung des Strömungsmittels
erhöht sich die Impulsfrequenz, so daß der Oszillator 154 als Temperaturfühler verwendet werden kann.
Die Kanäle 162 und 164 sind mit Druckanzapfungen 171 bzw. 173 versehen.
In F i g. 2 sind die verschiedenen dort gezeigten
reinen Fluidik-Verstärker schematisch dargestellt und werden unter Bezugnahme auf die F i £. 4, 5. 6 und 7
durch ihre Bauart gekennzeichnet. Wie F i g. 1 zeigt, sind sämtliche Verstärker der in F i g. 2 gezeigten
Schaltkreise mit Ausnahme eines Verstärkers, der dem Luftdruck PAf in der Saugleitung ausgesetzt
ist, und der beiden Verstärker des Brennstoffstromkreises derart ausgebildet, daß ihre Einlasse wahlweise
mit der Atmosphäre verbunden sind und ihre Auslaßkanäle mit der motorgetriebenen Vakuum-Pumpe
84 in Verbindung stehen.
Der Oszillations-Verstärker /I1 ist der unter der
Temperatur TA stehenden Umgebungsluft ausgesetzt
und mit Rückkoppelungskanälen 174 und 176 gleicher Länge versehen, wodurch die an den Steuertoren 175
und 177 und infolgedessen an den Auslaßkanälen 178 und 180 erzeugten Ausgangsdruckimpulse eine
von der Temperatur T., abhängige feste Frequenz haben.
Ein bistabiler Verstärker A2, der an seinen sich
gegenüberliegenden Steuertoren 182 und 184 über gleich lange Kanäle 186 und 188 an die Rückkoppelungskanäle
174 bzw. 176 angeschlossen ist, spricht auf die durch den Verstärker A1 erzeugten Impulse
an und erzeugt eine entsprechend wechselnde Druckbeaufschiagung der Auslaßkanäle 190 und 192. Die
Druckimpulse in den Auslaßkanälen 190 und 192 werden über Kanäle 194 und 196 den Steuertoren
198 und 200 eines monostabilen Verstärkers A1 zugeführt.
Der Kanal 194 ist teilweise der unter der Temperatur T., stehenden Umgebungslufl und teilweise
den unter der Temperatur TK stehenden Abgasen des Motors ausgesetzt. Wie gezeigt, kann der
den Motorabgasen ausgesetzte Abschnitt des Kanals 194 gebogen verlaufen, so daß er durch eine entsprechende
Zugangsöffnung 202 in der Abgasleitung
38 eingesetzt werden kann, wodurch der Kanal 194 dem durch die Abgasleitung 38 strömenden Abgasstrom
ausgesetzt ist. Der übrige Teil des Kanals 194 ist der unter der Temperatur T, stehenden Umgebungsluft
ausgesetzt. Die Druckimpulse im Auslaßkanal 192 cind gegenüber den Impulsen in dem Auslaßkanal
190 um eine halbe Periode oder 180 phasenverschoben
und wandern durch den Kanal 196. der der unter der Temperatur TA stehenden Atmosphärenluft
ausgesetzt ist und die "».leiche Länge hat wie
der der Umgebungsluft unter der Temperatur T. ausgesetzte Abschnitt des Kanals 194. Da die Laufzeit
der durch die Kanäle 194 und 196 wandernden Impulse von der Temperatur der darin befindlichen
Luft abhängt, gelangen die über die Kanäle 194 und 196 geleiteten Impulse zu unterschie J-:chen Zeiten
zu den Steuertoren 198 bzw. 200, wobei die Zeitdifferenz von der Abgastemperatur TF abhängt, welcher
der Kanal 194 ausgesetzt ist.
Der monostabile Verstärker A3 hat einen normalen
stabilen Schaltzustand, in dem der gesamte Strömungsmittel-Hauptstrahl
in den Auslaßkanal 204 geleitet wird. Der Hauptstrahl wird jedoch zum Auslaßkanal
206 abgelenkt, falls am Steuertor 198 eir Druckimpuls anläuft und am Steuertor 200 keir
Druckimpuls vorhanden ist. Der Ablenkungsgrac des Hauptstrahls und somit die Relativverschiebum
des Strömungsmittelstroms oder Drucks zwischer den Auslaßkanälen 204 und 206 ist unmittelbai
proportional der Phasenverschiebung zwischen der Druckimpulsen an den Steuertoren 198 und 200.
Die obenerwähnten Verhältnisse lassen sich wi< folgt beschreiben:
(D
wobei L die Länge eines Kanals darstellt, r di
Zeit in Sekunden darstellt, die der Impuls zur
Durchwandern der Länge L benötigt, T die Gastemperatur in dem Kanal der Länge L darstellt
und K eine Konstante ist.
L2
}/Τα
worin T4 die Temperatur der Atmosphärenluft.
T1: die Abgastemperatur, f, die Laufzeit des
Impulses in Sekunden, L1 die Länge des der Atmosphärentemperatur T4 ausgesetzten Abschnittes
des Kanals 194, L2 die Länge des der Abgastemperatur Tt ausgesetzten Abschnittes des
Kanals 194 und K eine Konstante ist.
Die Zeit, die ein Impuls vom Auslaßkanal 192 des Verstärkers A2 benötigt, um zum Steuertor 200
des Verstärkers A3 zu gelangen, bestimmt sich nach
u=K
L3
35
worin L3 die Länge des der Umgebungslufttemperatur
T4 ausgesetzten Kanals 196, I2 die
Laufzeit des Impulses in Sekunden und K eine Konstante ist.
Der Zeitunterschied in Sekunden zwischen den beiden Impulsen errechnet sich aus:
45
(5) I1-I2 =
frE
Da L1 gleich L3 ist, vereinfacht sich Gleichung (5)
zu
Der Zeitunterschied /,-f2 ist über die Frequenz
mit der entsprechenden Phasenverschiebung wie folgt verknüpft:
(7) φ = 360"/ (ί, — ί2), worin Φ die Phasenverschiebung
in Grad darstellt. Durch Einsetzen der Gleichungen (2),(3)und(4)indieGleichung (7)
ergibt sich:
Da eine ursprüngliche Phasenverschiebung von ISO zwischen den Druckimpulsen in den Auslaßkanälen
190 und 192 des Verstärkers A-, besteht.
ergibt sich eine gesamte Phasenverschiebung (-J an den Steuertoren 204 und 206 des Verstärkers A3 mit
(9) (-) = 180° + Φ, oder durch Einsetzen der Gleichung
(8)
θ = 180' + 360° L1
wobei T4 die Temperatur der Umgebungsluft,
/ die Frequenz in Perioden/Sekunden des Schwingungsverstärkers A1, L die Summe der beiden
gleich langen Rückkoppelungskanäle 174 und 176 des Verstärkers A1 und K eine Konstante ist.
Der bistabile Verstärker A2, der mit dem Schwingungsverstärker
A1 verkoppelt ist, hat eine Ausgabe, die im wesentlichen identisch der des Verstärkers A1
ist. Die Zeit, die ein Impuls vom Auslaßkanal 190 des Verstärkers A2 benötigt, um zum Steuertor 198
des Verstärkers A3 zu gelangen, wird bestimmt durch
Der Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 des Verstärkers A3 ist über einen Bereich
von 180c unmittelbar proportional der Phasenverschiebung
und läßt sich darstellen durch
(11,- Ip = K1 ·(-), worin \H der Druckunterschied
in ata zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 und K1 eine Proportionalitätskonstante ist. Durch
Einsetzen der Gleichung (10) in die Gleichung (11)
ergibt s;^h
= X1 · 180' + X1-360 L2
7I-
Somit ist sowohl der Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 des Verstärkers A3
als auch der Einzeldruck in dem Kanal 204 bzw. 206 unmittelbar abhängig von dem Verhältnis der Umgebungstemperatur
zur Abgastemperatur -=~.
1I.
Der oben beschriebene Schaltkreis, der die Verstärker
A1, A2 und A3 enthält, ist während des Betriebs
des Motors ständig eingeschaltet.
Der Auslaßkanal 206 des Verstärkers A3 ist über
einen Kanal 208 mit dem Steuertor 210 eines proportional wirkenden Verstärkers A4. verbunden, der
nur während des »voll-satten« Betriebs eingeschaltet wird, wie weiter unten beschrieben werden wird.
Der pulsierende Druck aus dem Auslaßkanal 206 wird zu einem Steuerdruck mit in Abhängigkeit von
der Phasenverschiebung des pulsierenden Drucks schwankender Amplitude gedämpft, und zwar dadurch,
daß im Kanal 208 eine Drosselstelle 212 und eine Kammer 214 angeordnet sind, wobei die Kammer
214 ein vorgegebenes Volumen hat und stromabwärts der Drosselslelle 212 mit dem Kanal 208 verbunden
ist. Ein Steuertor 215, das dem Steuertor 210 gegenüberliegt, steht mit einem Kanal 216 in Verbindung,
in dem Drosselstellen 218 und 220 in Reihe angeordnet sind. Der Kanal 216 wird über den Kanal 76
mit unter Atmosphärendruck PA stehender Luft versorgt
und gibt die Luft an den unter verhältnismäßig niedrigerem Druck Pv stehenden Kanal 90 ab. Dei
zwischen den Drosselstellen 218 und 220 herrschend« und dem Steuertor 214 zugeführte Druck ist in vor
gegebener Weise von dem Durchflußquerschnitts verhältnis der Drosselstellen 218 und 220 abhängig
wobei die Drosselstellen derart gewählt werden kön nen, daß sie für einen Bezugsdruck sorgen, der eine
erwünschten Abgastemperatur Tt entspricht.
Der Auslaßkanal 222 des Verstärkers A4 ist übe
einen Kanal 224, der die Drosselstelle 226 enthält mit dem Steuertor 236 des proportional wirkendei
Verstärkers A5 verbunden. Der Auslaßkanal 230 de
Verstärkers A4 ist über einen Kanal 232, der di
Drosselstelle 234 enthält, mit dem Steuertor 228 de proportional wirkenden Verstärkers A5 verbundei
Der zwischen den Auslaßkanälen 222 und 230 hen sehende und dem Verstärker A5 zugeführte Drucl·
15 ' 16
unterschied ist proportional dem an den Steuertoren stellung des Steuerhebels 42 ausgelösten Verschie-210
und 215 anliegenden Eingangsdruckunterschied bung der Luftdrosselklappe 32 eine plötzliche Ände-
und infolgedessen der Temperaturabweichung der rung des Saugleitungsdrucks PAf auftritt, ändert sich
Abgastemperatur TF von einer Bezugstemperatur TR infolge der Anordnung der Kammer 260 der Luftproportional. 5 druck am Steuertor 264 je nach der Größe des Kam-
Der proportional wirkende Verstärker A5 wird mervolumens rascher als der Luftdruck am Steuerüber
eine Brennstoffleitung 58 mit Brennstoff versorgt tor 262. Der nacheilende Druck am Steuertor 262
und erzeugt einen Brennstoffstrahl, der in Abhängig- führt zu einem vorübergehenden Druckunterschied
keit von dem an den Steuertoren 228 und 236 anliegen- an den Steuertoren 262 und 264, der proportional
den Druckunterschied abgelenkt wird und infolge- io der Änderung des Saugleitungsdrucks FA, ist. Die
dessen die Auslaßkanäle 238 und 240 des Verstär- resultierende Ablenkung des Hauptstrahls des Verkers
A5 in entsprechender Weise mit Brennstoff unter stärkers A1 gegenüber den Auslaßkanälen 260 und
Druck setzt. Der Auslaßkanal 238 ist über einen 261 führt zu einer entsprechenden proportionalen
Kanal 242 mit dem Steuertor 244 eines proportional Änderung des dem Steuertor 256 des Verstärkers A4
wirkenden Verstärkers A^ verbunden. Der Auslaß- 15 zugeführten Luftdrucks und infolgede^-sen zu einer
kanal 240 ist über einen Kanal 246 mit einem dem entsprechenden Änderung des Druckunterschiedes
Steuertor 244 gegenüberliegenden Steuertor 248 ver- an den Auslaßkanälen 222 und 224 des Verstärkers A4.
bunden. Der proportional wirkende Verstärker /L, welche an die Steuertore 228 und 236 des Verstärwird
über die Brennstoffleitung 58 mit druckbeauf- kers A5 weitergegeben wird. Der Verstärker As reaschlagtem
Brennstoff versorgt und erzeugt einen 20 giert darauf mit einer Ablenkung des Brennstoff-Brennstoff-Hauptstrahl,
der in Abhängigkeit von dem Strahls gegenüber den Auslaßkanälen 238 und 240. an den Steuertoren 244 und 248 anliegenden Druck- wodurch eine entsprechende Änderung des Druckunterschied
abgelenkt wird, wodurch eine entspre- Unterschiedes an den Steuertoren 244 und 248 des
chend proportionale Aufteilung des Brennstoffmengen- Verstärkers Ab erzeugt wird. Der Brennstoffstrahl
Stroms zwischen den Auslaßkanälen 250 und 252 des 25 des Verstärkers Ab wird gegenüber den Auslaß-Verstärkers
A„ eingestellt wird. Der Auslaßkanal kanälen 250 und 252 abgelenkt, wodurch der dem
250 ist über einen Kanal 254 mit dem Brennstoff- Stromteiler 68 zugeführte Brennstoffmengenstrom
stromteiler 68 verbunden, der seinerseits den Brenn- entsprechend modifiziert wird,
stofitvengenstrom gleichmäßig zwischen den sechs Der Auslaßkanal 204 des Verstärkers A3 ist über
Brennstoffkanälen 70 verteilt, über die der Brennstoff 30 einen eine Drosselstelle 286 enthaltenden Kanal 284
den zugehörigen Brennstoffeinspritzdüsen 28' züge- mit den parallelgeschalteten Kanälen 288 und 290
führt wird. Der Auslaßkanal 252 steht mit der Brenn- verbunden. Stromabwärts der Drosselstelle 286 ist
stoffrückführleitung 64 in Verbindung. eine Kammer 292 von vorgegebenem Volumen an
Wie weiter unten beschrieben werden wird, kann den Kanal 284 angeschlossen und dient gemeinsam
es unter bestimmten Betriebszuständen erwünscht 35 mit der Drosselstelle 286 dazu, die pulsierende Drucksein,
dem den Steuertoren 210 und 215 des Ver- ausgabe aus dem Ausgangskanal 204 zu einem
stärkers A4. zugeführten Fehltemperatur-Druckein- Steuerdruck mit in Abhängigkeit von der Phasengangssignal
eine vorgegebene Vorspannung zu geben. verschiebung des pulsierenden Drucks veränderter
Zu diesem Zweck kann der Verstärker A4 mit einem Amplitude zu dämpfen. Die Kanäle 288 und 290
Steuertor 256 versehen sein, das bei Druckbeauf- 40 sind an den unter verhältnismäßig niedrigem Luftschlagung
den Strömungsmittel-Hauptstrahl zum Aus- druck Py stehenden Kanal 90 angeschlossen. Der
laßkanal 222 hin ablenkt, so daß dort ein erhöhter Kanal 288 enthält in Reihe geschaltete Drossel-Druck
auftritt und infolgedessen eine entsprechende stellen 292 und 294, und der Kanal 290 enthält in
Änderung des Druckunterschiedes an den Steuer- Reihe geschaltete Drosselstellen 296 und 298. Zwischen
toren 228 und 236 des Verstärkers A5 erzielt wird. 45 den Drosselstellen 292 und 294 ιΛ eine Kammer 300
Das Steuertor 256 wird über einen Kanal 258 mit von vorgegebenem VolumeninhaU an den Kanal 288
Druck beaufschlagt, der zum Auslaßkanal 260 eines angeschlossen. Der Kanal 288 ist zwischen den
proportional wirkenden Verstärkers A1 verläuft. Der Drosselstellen 292 und 294 mit dem Steuertor 302
Verstärker A1 ist mit sich gegenüberliegenden Steuer- des bistabilen Verstärkers As verbunden, der außertoren
262 und 264 versehen, die mit parallelgeschal- 5° dem mit einem gegenüberliegend angeordneten Steuerteten
Luftstromkanälen 266 bzw. 268 verbunden sind. tor 304 versehen ist, das an den Kanal 290 zwischen
Die Kanäle 266 und 268 werden über den Kanal 76 den Drosselstellen 296 und 298 angeschlossen ist.
mit unter Atmosphärendruck P A stehender Luft ver- Die in Reihe geschalteten Dmsselstellen 292, 294
sorgt und über einen Kanal 270 zur Luftansaug- und 296, 298 sind derart gewählt, daß sie die Steuerleitung
22 des Motors, die unter einem verhältnis- 55 tore 302 bzw, 304 in Abhängigkeit von dem gemeinmäßig niedrigeren Luftdruck steht, entlüftet. Der samen Druckabfall an den Kanälen 288 und 290 mil
Kanal 266 ist mit in Reihe geschalteten Drossel- gleich großen Drücken beaufschlagen. Falls sich dei
stellen 272 und 274 und der Kanal 268 ist mit gleichen. gemeinsame Druckabfall beispielsweise infolge einei
in Reihe geschalteten Drosselstellen 276 und 278 Druckerhöhung im Kanal 284 ändert, erhöht siel·
versehen, so daß die Steuertore 262 und 264 jeweils 60 augenblicklich der Druck am Steuertor 304, währenc
mit Luftdruck beaufschlagt sind. Eine Kammer 280 der Druck am Steuertor 302 infolge der Anordnunj
mit einem vorgegebenen Fassungsvermögen ist zwi- der Kammer 300 je nach der Größe der Änderung de:
sehen den Drosselstellen 272 und 274 mit dem Kanal von der Motorabgastemperatur abhängigen Druck:
266 verbunden. Während des statischen Betriebs- im Kanal 284 verhältnismäßig langsamer ansteigt
zustandcs des Motors ist dci Saugleitun^sdruck PM 65 wodurch ein entsprechender zeitweiliger Druckunter
im wesentlichen konstant, so daß sich die an den schied zwischen den Steuertoren 302 und 304 erzeug
Steuertoren 262 und 264 anliegenden Luftdrücke wird, welcher ein Maß für die Änderung der Abgas
aufheben. Falls jedoch infolge einer durch die Ver- temperatur ist.
Der Auslaßkanal 305 des Verstärkers A8 ist zu
dem verhältnismäßig niedrigen Luftdruck P1- entlüftet, während der Auslaßkanal 306 über den Kanal
308 an das Steuertor 310 des monostabilen Verstärkers A9 und über die Zweigleitung 312 an das
Steuertor 314 des monostabilen Verstärkers A10 angeschlossen
ist. Der am Steuertor 310 anliegende Druck lenkt den Hauptstrahl des Verstärkers A9
zu dessen Entlüftungskanal 316 ab, woraus sich eine entsprechende Steuerung des Drucks im Auslaß 318
ergibt, der seinerseits über einen Kanal 320 mit dem Steuertor 322 des monostabilen Verstärkers An verbunden
ist. Das gegenüberliegende Steuertor 324 des Verstärkers An ist über einen Kanal 326 mit dem
Auslaßkanal 328 des monostabilen Verstärkers A10
verbunden, wobei der Auslaßkanal 328 in Abhängigkeit von dem am Steuertor 314 anliegenden Druck
beaufschlagt wird. Der Auslaßkanal 329 des Verstärkers .410 ist zum verhältnismäßig niedrigen Luftdruck
P,- entlüftet.
Die Auslaßkanäle 330 und 332 des Verstärkers An
sind über Kanäle 334 bzw. 336 an den unter dem verhältnismäßig niedrigen Luftdruck P,- stehenden Kanal
90 angeschlossen. Der Kanal 334 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 338 und 340 versehen.
und der Kanal 336 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 342 Tid 344 versehen. Kammern 346
und 348 von gleichem volumetrischen Fassungsvermögen sind zwischen den entsprechenden in Reihe
geschalteten Drosselstellen 338. 340 und 342, 344 an die Kanäle 334 bzw. 336 angeschlossen. Die Kammern
346 und 348 dienen dazu, stufenweise Änderungen des Drucks in den Auslaßkanälen 330 bzw. 332 zu
dämpfen, so daß die Drücke in den Kanälen 334 und 336 sanft ansteigen oder abfallen, je nachdem, in
welcher Richtung die Druckänderungen in den Auslaßkanälen 330 und 332 verlaufen. Ein Kanal 350
verbindet den Kanal 334 zwischen den Drosselstellen 338 und 340 mit dem Steuertor 352 des Verstärkers As.
Ein Kanal 354 verbindet den Kanal 336 zwischen den Drosselstellen 342 und 344 mit dem dem Steuertor
352 gegenüberliegenden Steuertor 356. Ein Kanal 358 verbindet den Kanal 336 zwischen den Drosselstellen
342 und 344 mit parallelgeschalteten Kanälen 360 und 362, die an ihren gegenüberliegenden Enden
zu dem unter dem verhältnismäßig niedrigeren Luftdruck P,- stehenden Kanal 90 entlüftet sind. Der
Kanal 362 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 364 und 366 versehen. Der Kanal 360 ist mit
in Reihe geschalteten Drosselstellen 368 und 370 und einer Kammer 372 versehen, die zwischen den
Drosselstellen 368 und 370 an den Kanal 360 angeschlossen ist.
Ein bistabiler Verstärker An ist mit sich gegenüberliegenden
Steuertoren 374 und 376 versehen, die an den Kanal 360 zwischen den Drosselstellen 368
und 370 bzw. an de·1 Kanal zwischen den Drosselsteüen
364 und 366 angeschlossen sind. Der Auslaßkanal 378 des Verstärkers A12 ist über einen Kanal
380 an das Steuertor 382 des Verstärkers A10 angeschlossen.
Eine Zweigleitung 384 verbindet den Kanal 380 mit dem Steuertor 386 des Verstärkers A9. Der
Auslaßkanal 388 des Verstärkers A12 ist zum verhältnismäßig
niedrigen Luftdruck P,- hin entlüftet. Der Verstärker A12 arbeitet auf ähnliche Weise wie der
Verstärker As, indem der an seinen Steuertoren 374
uüi 376 anliegende Druckunterschied durch die
Kammer 372 festgelegt wird. Bei einem Druckabfall im Kanal 358 entsteht am Steuertor 374 der größere
Druck, da der Druck am Steuertor 376 schneller abfällt als am Steuertor 374, während bei einer Erhöhung
des Drucks im Kanal 358 ein größerer Druck am Steuertor 376 auftritt. Infolge eines Druckunterschiedes
an den Steuertoren 374 und 376 wird der Hauptstrahl des Verstärkers /I12 in die eine oder
andere stabile Lage umgekippt, wodurch eine entsprechende Druckbeaufschlagung des Auslaßkanals
378 erfolgt. Der Druck am Auslaßkanal 378 wird den Steuertoren 382 and 386 der Verstärker Aw
brw. A9 zugeführt, wo infolge der gegenüberliegenden
druckbeaufschlagten Steuertore 314 bzw. 310 ein Druckunterschied erzeugt wird.
Betriebsweise
Da die oben beschriebene Brennstoff-Einsprit/-anlage vorzugsweise in Verbindung mit einem FlugzeuiTverwendet
wird, wird die Betriebsweise an Hand dieses Anwendungsbeispieles erläutert. Es sei angenommen,
daß sich das Flugzeug am Boden befindet, beispielsweise rollt oder abhebt, und in diesem Fall
wird der Motor mit einem satten Brennstoff-Luft-Gemisch versorgt, um die Zylindcrkopftemperaturen
des Motors auf einem verhältnismäßig geringen Wen zu halten.
Das Schiebeventil 78 wird in die in Fig. 1 gezeigte
Lage gebracht, die der »voll-satten« Schaltstellung entspricht, und zwar durch eine nicht gezeigte, übliche
Betätigungsvorrichtung, die entweder vom Piloten betätigt wird, oder die im Falle einer motorgetriebenen
verstellbaren Luftschraube in Abhängigkeit von einer nicht gezeigten, herkömmlichen Luftschrauben-Steuervorrichtung
bei geringer Luftschraubenanstellung automatisch betätigt wird. Der S'.eg 80 des Schiebeventils
78 sperrt den Kanal 74. der seinerseits die Verstärker A9. A3, A10, An und A12 außer Betrieb
setzt, während der Steg 82 den Kanal 76 mit der
Umgebungsluft verbindet, wodurch den Verstärkern /I4
und A1 ein Luftstrom zugeführt wird. Wie oben beschrieben,
ist der bistabile Verstärker A2 mit dem Schwingungsverstärker A1 verkoppelt und erzeugt
an seinen Auslaßkanälen 190 und 192 verstärkte Druckimpulse, die eine vorgegebene Frequenz haben.
Die Kanäle 194 und 196 leiten die Druckimpulse von den Auslaßkanälen 190 und 192 zu den Steuer
toren 198 bzw. 200 des monostabilen Verstärkers /I3.
und infolge der Einwirkung der Umgebungstemperatur TA und der Abgastemperatur Τ,, auf den Kanal
194 und der Einwirkung der Atmosphärentemperatur TA treffen die Druckimpulse an den Steuertoren
198 und 200 mit einem gegenseitigen Zeitunterschied ein, der eine Funktion des Verhältnisses der
Abgastemperatur Tfczur Umgebuugslufttemperatur TA
ist. Die in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Steuertore 198 und 200 erfolgende Umschaltung
des Hauptstrahls des Verstärkers /I3 führt
zu einem entsprechenden periodischen Anstieg des Mengenstroms oder Drucks im Auslaßkanal 206
und einem gleichzeitigen Abfall des Mengenstroms oder Drucks im Auslaßkanal 204 der proportional
dem Verhältnis der Abgastempeiuiur TE zur Umgebungslufttemperatur
TA ist. Die pulsierende Druckausgabe im Auslaßkanal 206 wird gedämpft, und der
entsprechende Druck wird dem Steuertor 210 zugeführt, und zwar entgegengesetzt dem Bezugsdruck,
der einer vorgegebenen Bezugstemperatur TR entspricht
und am Steuertor 215 des proportional
wirkenden Verstärkers A4 anliegt. Der sich daraus
ergebende Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 222 und 230 des Verstärkers A4 entspricht
der Abweichung der Abgastemperatur TE von der Bezugstemperatur TR und wird dem Verstärker A5
über dessen Steuertore 228 und 236 zugeführt. Per brennstoffbetriebene Verstärker A5 wandelt den anliegenden
Luftdruckunterschied in einen proportionalen Brennstoffdruckunterschied an seinen Auslaßkanälen
238 und 240 um. Der Brennstoffdruckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 238 und 240
wird den Steuertoren 244 und 248 des brennstoffbetriebenen Verstärkers A6 zugeführt, der darauf
seinerseits mit einer zur Einregelung der Abgastemperatur TF auf die vorgegebene Bezugstemperatur
TR erforderlichen Erhöhung oder Erniedrigung des dem Auslaßkanal 250 und somit dem Motor
zugeführten Brennstoffmengenstroms reagiert. Die in Fig. 8 gezeigte Kurve gibt das ''erhältnis des
VV
Brennstoff-Luft-Verhältnisses -^/ zur Abgastemperatur
Tt an, wobei der ausgezogene Kurvenast den Bereich darstellt, in dem eine zufriedenstellende Verbrennung
in den Zylindern erwartet werden kann. Die Bezugstemperatur TR und somit die Abgastemperatur
läßt sich durch geeignete Wahl der in Reihe geschalteten Drosselstellen 218 und 220 des Verstärkers
A4 einstellen, wie oben beschrieben wurde.
Es ist möglich, daß eine unerwünschte Motorverzögerung auftritt, falls die Drosselklappe 32 bei
höherem Leistungsbedarf infolge einer Verschiebung des Steuerhebels 42 plötzlich geöffnet wird. Eine voreilende
Anpassung an die Änderungen des Brennstoffbedarfs wird durch den bistabilen Verstärker A1
erreicht. Im statischen Betriebszustand des Motors sind die ..n den Steuertoren 262 und 264 anliegenden
Drücke gleich groß, und infolgedessen wird der Hauptstrahl des bistabilen Verstärkers A1 von dem
Auslaßkanal 260 fortgelenkt, wodurch das Steuertor 256 des Verstärkers A4 vom Druck entlastet wird.
Bei einer Öffnung der Drosselklappe 32 vergrößert sich der Saugleitungsdruck Pu, welcher den Kanälen
266 und 268 des Verstärkers A1 zugeführt wird. Der
Druck zwischen den Drosselstellen 276 und 278
des Kanals 268 erhöht sich infolge der Anordnung der mit dem Kanal 266 verbundenen Kammer 280
schneller als der Druck zwischen den Drosselstellen 272 und 274 im Kanal 266.
Der sich daraus ergebende vorübergehende Druckunterschied an den Steuertoren 262 und 264 ist
proportional dem Ausmaß der Änderung des Saugleitungsdruck PSf und führt zu einer Umschaltung
des Hauptstrahls des Verstärkers A1 zu dessen Auslaßkanal 260, was wiederum eine Druckbeaufschlagung
des Steuertors 256 des Verstärkers A4 zur Folge hat. Der Hauptstrahl des Verstärkers A4
spricht auf eine Druckbeaufschlagung des Steuertors 256 an und wird dementsprechend zum Auslaßkanal
222 abgelenkt, wodurch eine entsprechende Erhöhung des Druckunterschiedes der Auslaßkanäle
222 und 230 hervorgerufen und somit eine Erhöhung des Brennstoffmengenstroms zum Motor ausgelöst
wird. Die Druckbeaufschlagung des Steuertors 256 ist vorübergehend, d? der Druckunterschied zwischen
den Steuertoren 262 und 264 des Verstärkers A1 zum Verschwinden gebracht wird, wodurch der
Hauptstrahl von dem Auslaßkanal 260 des Verstärkers A1 fortgeschaltet wird.
U.iter der Annahme, daß das Flugzeug fliegt und ein der Reisegeschwindigkeit entsprechender Betriebs
zustand eingestellt werden soll, wird das Schiebe ventil 78 in die »günstigste Leistungs«-Ste!lung ge
bracht, wodurch der Steg 82 den Kanal 76 ve.-sperr und der Steg 80 den Kanal 74 mit der Atmosphäre
verbindet und somit die Verstärker A4 und A1 außer
Betrieb gesetzt und die Verstärker As bis A12 einge
schaltet werden. Der vom Ausiaßkanal 204 des Ver
[o stärkers A3 abgenommene Druck wird den Kanälen
288 und 290 des bistabilen Verstärkers /J8 zugeführt,
und der zugeführte Druck, sofern er im wesentlichen konstant bleibt, führt infolge der Anordnung gleich
großer, hintereinandergeschalteter Drosselstellen 292.
294 und 296, 298 zu gleich großen Drücken an den Steuertoren 302 und 304. Der Druck am Steuertoi
302 wird mittels der Kammer 300 modifiziert, die bewirkt, daß sich der Drack in Abhängigkeit vor
der Größenänderung des an deii Kanälen 288 und 29C anliegenden Drucks oder — anders ausgedrückt — ir
Abhängigkeit von der Größe der Änderung der Ab gastemperatur T1. ändert. Wenn die Abgastempe
ratur TE und somit der den Kanälen 288 und 29i
zugeführte Druck anwächst, steigt der Druck arr Steuertor 304 schneller an als der entgegengesetz
wirkende Druck am Steuer'or 302, wodurch dei Hauptstrahl des Verstärkers AB zu dessen Auslaß
kanal 306 umgeschaltet wird, wogegen im Falle einei Verringerung der Abgastemperatur ein umgekehrtei
Vorgang abläuft.
Der über den Kanal 358 von einer Stelle zwischer den Drosselstellen 342 und 344 des Kanals 336 der
Kanälen 360 und 362 des Verstärkers A12 zugeführte
Luftdruck ist proportional dem Eingangsdruckunter schied, der an den Auslaßkanälen 330 und 332 de«
Verstärkers An erzeugt wird, und somit dem derr Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom, wodurch
in die Kanäle 360 und 362 ein Druck eingegeben wird der die Änderungen des Brennstoffmengenstrom:
darstellt. Die Drücke an den Steuerloren 374 und 37( des bistabilen Verstärkers A12 heben sich infolge
eines im wesentlichen konstanten, über den Kana 358 zugeführten Drucks auf. Eine über den Kana
358 den Kanälen 360 und 362 zugeführte Druck erhöhung stellt eine Erhöhung des dem Motor züge
führten Brerinstoffmengenstroms dar, welche infolge der Anordnung der Kammer 372 einen Druckunter
schied zwischen den Steutrtoren 374 und 376 auslöst wodurch der Hauptstrahl des Verstärkers An zi
dessen Auslaßkanal 378 umgeschaltet w>rd, währenc bei einer Verringerung des den Kanälen 360 und 36i
zugeführten Drucks der umgekehrte Vorgang ab läuft. Der an den Steuertoren 374 und 376 erzeugte
Druckunterschied ändert sich in Abhängigkeit vor der Größe der Änderung des den Kanälen 360 und 36i
zugeführten Drucks und somit in Abhängigkeit vor der Größenänderung des dem Motor zugeführ'er
Brennstoffmengenstroms. Der am Auslaßkanal 37ί des Verstärkers An erzeugte Druck wird den Steuer
toren 382 und 386 der Verstärker A10 bzw. A9 züge
führt, wo er mit dem Druck an den entgegengesetzl wirkenden Steuertoren 314 und 310 verglichen wird
Die sich daraus an den Steuertoren 314. 382 und 310 386 der Verstärker A10 bzw. A9 ergebenden Druckes
unterschiede ändern sich in Übereinstimmung mil den aufeinander bezogenen Größenänderungen dei
Abgastemperatur TE und des dem Motor zugeführter
Brennstcffmengenstroms Wj-.
Hinsichtlich der logischen Verknüpfung der monostabilen Verstärker /I9, A10 und An wird auf die
Wertetabelle der F i g. 3 Bezug genommen. Ein Betriebszustand, bei dem sich die Abgastemperatur Tv
erhöht und der Brennstoffmengenstrom abnimmt. stellt einen brennstoffreichen Betriebszustand dar,
bei dem eine Verringerung des dem Motor zugeführten Brennstoffstroms durch die Verstärker A9, AiC
und An aufrechterhalten wird. Falls bei abnehmendem
Brennstoffmengenstrom die Abgastemperatur T1,
abzunehmen beginnt, befindet sich der Motor in einem brennstoffmageren Betriebszustand, und die
Verstärker Ag, A10 und An lösen eine Umkehr der
Orientierungsrichtung des Brennstoffmengenstroms und somit ein Anwachsen des Brennstoffmengen-Stroms
aus. Insgesamt pendelt daher der dem Motor zugeführte Brennstoffmengenstrom um eine maximale
Abgastemperatur TE und somit um den im Hinblick auf die Leistung günstigsten Betriebszustand des
Motors. Die Brennstoffmengenstromschwankungen können dadurch auf einen unmerklichen Wert gebracht
werden, daß der Brennstoffmengenstrom verhältnismäßig langsam verändert wird und hochempfindliche
bistabile Verstärker AB und An verwendet
werden. Der dem Motor zugeführte Brennstoffmengenstrom ist daher im wesentlichen konstant und gleich
dem Mindest-Brennstoffmengenstrom, der für eine betrachtete Leistungseinstellung des Motors erforderlich
ist.
Es kann erwünscht sein, auf der »brennstoffreichen« Seite der maximalen Abgaslemperatur zu arbeiten,
und in diesem Fall wird dem zwischen den Sleuertoren 302 und 304 des Verstärkers A8 anliegenden
Druckunterschied eine geeignete Vorspannung gegeben.
Der Flughöhenausgleich erfolgt bei der erfindungsgemäßen Brennstoff-Einspritzanlage selbsttätig, da
die Steuerschaltung hinsichtlich der Temperatur eine geschlossene Regelschleife enthält und den Brennstoffmengenstrom
als Funktion der Motorabgastemperatur TE regelt.
Es sei darauf hingewiesen, daß auf die Brennstoffsteuer-Fluidik-Verstärker
A5 und Ab verzichtet werden
kann und an deren Stelle ein herkömmliches Brennstoffsteuerventil verwendet werden kann, das
durch eine strömungsmitteldruckempfindliche Vorrichtung, beispielsweise eine Membran od. dgl., betätigt
wircf, wobei in diesem Fall die Kanäle 350 und 354 ebenso wie die Kanäle 224 und 232 zur Membran
führen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, bei der ein in einer
Steuervorrichtung in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen ermitteltes Steuersignal eine Brennstoffregelvorrichtung
zur Regulierung des der Maschine zugeführten Brennstoffstroms und somit des Gemischverhältnisses auf den für die jeweils
geforderte Motorleistung günstigsten Wert steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuervorrichtung (46, 48, 50) eine erste Fluidik-Verstärkerstufe (46), die auf die Abgastemperatur
anspricht und ein erstes Fluidsteuersignal erzeugt, und eine der ersten Fluidikstufe nachgeschahete
zweite Fluidü -Verstärkerstufe (48, 50) mit einer Signalvergleichsstufe (48) enthält, die durch Vergleich
des ersten Fluidsteuersignals und eines vom Brennstoffstrom abhängigen Rückkoppelungssignals
das Steuersignal zur Regelung des Gemischverhältnisses auf einen auf die jeweils
maximale Abgastemperatur bezogenen Wert einstellt.
2. Regelanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß das von der ersten Fluidik-Verstärkerstufe (46) erzeugte Fluidsteuersignal sowohl
von der Aogas- als auch von der Zufuhrlufttemperatur abhängig ist.
3. Regelanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrlu! im wesentlichen
Umgebungstemperatur hat und das erste Fluidsteuersignal in Abhängigkeit vom Verhältnis der
Umgebungstemperatur zur Abgastemperatur verändert ist.
4. Regelanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fluidsteuersignal
in Form einer Impulsreihe mit einer dem Ver hältnis der Abgas- zur Zufuhrlufttemperatur proportionalen
Frequenz gebildet und zum Glätten der Impulsreihe eine Dämpfungseinrichtung (212,
214; 286, 292) vorgesehen ist.
5. Regelanlage nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluidik-Verstärkerstufe(46)enthält:einen
Fluidik-Oszillationsverstärker (Ax) zur Erzeugung einer ersten
und einer zweiten Druckimpulsreihe mit einer vorgegebenen Frequenz, einen bistabilen Fluidik-Verstärker
[A2), der an seinen ersten und zweiten
sich gegenüberliegenden Steuertoren (182, 184) die erste bzw. zweite Druckimpulsreihe empfängt und
eine entsprechende dritte und vierte Druckimpulsreihe vorgegebener Frequenz erzeugt, einen monostabilen
Fluidik-Verstärker (A3) mit dritten und
vierten sich gegenüberliegenden Steuertoren (198, 200), einen ersten Kanal (194), der über einen
Teil seiner Länge der Abgastemperatur (Tr) und über den verbleibenden Teil seiner Länge der
Zufuhrlufttemperatur (T1) ausgesetzt ist und die
dritte Druckimpulsreihe von dem bistabilen Huidik-Verstärker
(/I2) an das dritte Steuertor (198) leitet, sowie einen zweiten Kanal (196). der die
gleiche Länge wie der verbleibende Abschnitt des ersten Kanals (194) hat und der Zufuhrlufttemperatur
(T,(ausgesetzt ist und die vierte Druckimpulsreihe von dem bistabilen Fluidik-Verstärker
(A2) zu dem vierten Steuerlor (200) leitet.
6. Regelanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Fluidsteuersignal von dem monostabilen Verstärker (A3) abgenommen
wird und sich proportional zur Phasenverschiebung zwischen der dritten und vierten Druckimpulsreihe
ändert, wobei sich die Phasenverschiebung nach der Beziehung
i 80 + 360r · L2
verändert, worin L1 die der Abgastemperatur
ausgesetzte L.änge der ersten Kanals, TE die
AbgastemperaturLnd TA dieZufuhrlufttemperatur
7. Regelanlaue nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidik-Oszillationsverstärker
A1 bistabil ist und einen Luft-Hauptstrahl erzeugt, der zwecss wechselnder Druckbeaufschlauuim
zwischen dem ersten und zweiten Aus-Iaßka'nalll78.
!80) ablenkbar ist. daß in Querrichtung des Hauptstrahls erste und zveite sich
gegenüberliegende Steuertore (175. 177) angeordnet sind, daß der erste Auslaßkanal (178) und
das erste Steuertor (175) über einen ersten Rückkoppelungskanul (174) verbunden sind und daß
der zweite Auslaßkanal (180) 'ind das zweite Steuertor (177) über einen zweiten Rückkoppelungskanal
(176) verbunden sind, wobei die ersten und~zweiten Rückkoppelungskanäle (174. 176) Jer
Temperatur der Umgebungsluft ausgesetzt sind und die erste und zweite Druckimpulsreihe an
das erste bzw. zweite Steuertor (175, 177) mit einer Frequenz übertragen, die von der Umgebungstemperatur
abhängig ist.
8. Regelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalvergleichsstufe
(48) eine Fluidik-VerstärkergruppeMg, A9, A10, An) und einen Signalgeber
(An) enthält, der ein in Abhängigkeit von dem dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom
verändertes Rückkoppelungs-Drucksignal erzeugt, wobei die Fluidik-Verstärkergruppe auf das erste
Fluidsteuersignal und auf das Rückkoppelungs-Drucksignal anspricht und das Steuersignal in
Abhängigkeit von der auf eine Änderung des dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms
bezogenen Änderung der Abgastemperatur erzeugt.
9. Regelanlage nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (A12) enthält:
einen ersten bistabilen Fluidik-Verstärker (A11)
mit einem ersten und zweiten Steuertor (374, 376) und einem ersten und zweiten Strömungsmittel-Auslaßkanal
(378, 388), erste und zweite Strömungsmittelkanäle (360,362), denen das Rückkoppelungsdrucksignal
zugeführt wird und die zu einer verhältnismäßig schwachen Strömungsmitteldruckquelle
(84) entlüftet sind, ein erstes Paar von Drosselstellen (368, 370). die in Reihe
in dem ersten Strömungskanal (360) angeordnet sind und ein erstes vorgegebenes Durchflußfiächenverhältnis
haben, ein zweites Paar von Drosselstellen (364. 366). die in Reihe in dem zweiten
Kanal (362) angeordnet sind unu das erste vorgegebene Durchflußflächenverhältnis haben, eine
Kammer (372), die ein vorgegebenes volumetrisches Fassungsvermögen hat und mit dem ersten
Kanal (360) zwischen der ersten und zweiten Drosselstelle (368, 370) verbunden ist. wobei die
2rsten und zweiten Steuertore (374, 376) mit dem ersten bzw. zweiten Strömungskanal (360. 362)
zwischen den entsprechenden Drosselstellen (368, 370: 364, 366) verbunden sind und einen ersten
Sieuerdruckunterschied erzeugen, der sich in Abhängigkeit von der Änderung des den Brennstoffmengenstrom
zum Motor darstellenden Rückkoppeluags-Drucksignals ändert, und somit den
ersten Auslaßkanal (278) entsprechend mit Druck beaufschlagen und daß die Fluidik-Verstärkergruppe
(/I8. /I0, A10, An) enthält: einen zweiten
bistabilen Verstärker (/I8) mit einem dritten und
einem vierten Steuertor (302, 304) und einem dritten und vierten Ausiaßkanal (306, 305), dritte
und vierte Strömungskanäle (288, 290), denen das erste Fluidsteuersignal zugeleitet wird und
die zu der verhältnismäßig schwachen Druckmittelquelle (84) entlüftet sind, ein drittes Paar
von Drosselstellen (292, 294). die hintereinander in dem dritten Kanal (288) angeordnet sind und
ein zweites vorgegebenes Durchflußflächenverhältnis haben, ein viertes Paar von Drosselstellen
(296, 298), die hintereinander in dem vierten Kanal (290) angeordnet sind und das zweite vorgegebene
Durchflußflächenverhältnis haben, eine Kammer (300). die ein vorgegebenes volumetrisches
Fassungsvermögen hai und zwischen dem dritten Drosselstellenpaar (292, 294) mit dem
dritten Kanal (288) verbunden ist, wobei die dritten und vierten Steuertore (302, 304) mit dem
dritten bzw. vierten Strömungsmittelkanal (288, 290) zwischen dem entsprechenden Paar von
Drosselstellen (292, 294; 296, 298) verbunden sind und einen zweiten Steuerdruckunterschied erzeugen,
der sich in Abhängigkeit von der Änderung des ersten Fluidsteuersignals ändert und dadurch
den dritten Auslaßkanal (306) entsprechend mit Druck beaufschlagt, und daß die Fluidik-Verstärkergruppe
ferner mehrere mopostabile Fluidik-Verstärker (A9, .410, An) enthält, die mit dem
ersten und dritten Ausiaßkanal (378, 306) verbunden sind und auf den zwischen diesen herrschenden
Druckunterschied ansprechen und das Steuersignal erzeugen.
10. Regelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Fluidik-Verslärkerstufe (48, 50) eine Fluidik-Hilfsstufe
(50) mit einer Vergleichseinrichtung (76. 90, 216.218,220) enthält, die ein eine Bezugstemperalur
darstellendes Bezugsdrucksignal erzeugt, wob^i
die Hilfsstufe (50) in Abhängigkeit von dem ersten Fluidsteuersignal und dem Bezugsdrucksignal ein
die Brennstoffregelvorrichtung (44) beeinflussendes Hilfssteuersignal zur Regelung des Gemischverhältnisses
auf den der Bezugstemperatur entsprechenden Wert erzeugt.
11. Regelanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfsslufe (50) einen proportional wirkenden, einerseits auf das erste Fluidsteuersignal
und andererseits auf das Bezugsdrucksigniil
ansprechenden Fluidik-VerstärkerMJ enthält, der das Hilfssteuersignal in Form eines
sich entsprechend den Abweichungen des ersten Fluidsteuersignals vom Bezugsdrucksignal ändernden
Druckur'iirschieds erzeugt, und daß die Brennstoffregelvorrichtung (44) eine brennstoffbetriebene,
proportional wirkende Verstärkungsvorrichtung (/I5, Af,) enthält, die auf den Druck
unterschied anspricht und einen dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom einstellt, welcher
sich proportional zu dem Druckunterschied ändert.
12. Regelanlage nach Anspruch 10 oder !1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstufe (50)
den dem Motor zugefiihrten Brennstoffmengenstrom auf ein von Änderungen des dem Motor
zugeführten Luftmengenrtroms unabhängiges, im wesentlichen konstantes Brennstoff-Luft-Verhältnis
und somit eine im wesentlichen konstante, der vorgegebenen Bezugstemperatur entsprechende
Abgastemperatur einregelt.
13. Regelanlage nach Anspruch 10 oder 11, bei
der die Luftzufuhr zum Motor durch eine Luftdrosselklappe regelbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfsstufe (50) einen Fluidik-Hilfsverstärker
(A1) enthält, der auf den stromabwärts der Drosselklappe (32) herrschenden Luftdruck
anspricht und ein proportional zur Änderung des Luftdrucks verändertes H:!fsdrucksignal erzeugt,
wobei die Hilfsstufe (50) das Hilfssteuersignal in Abhänuigkeit von dem Hilfsdrucksicnal abwandelt.
14. Regelanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch einen Steuerschalter
(78), der mit der Signalvergleichsstufe (48) und der Fluidik-Hilfsstufe (50) verbunden ist und durch
den die eine oder andere dieser Stufen (48, 50) in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors
abschaltbar ist.
15. Regelanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Fluidik-Verstärkerstufen (46, 48, 50)
luftbetrieben sind und mil ihren Einlassen (72. 74, 76) Umgebungsluft aufnehmen und mit ihrer
Auslassen (86, 88, 90) an einer Unterdruckquelle
(84) anliegen.
16. Regelanlage nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale Druckluftsignale sind und die Brennstoffregelvorrichtung
(44) einen ersten und zweiten, proportional wirkenden, durch unter Druck stehenden
Brennstoff betriebenen Fluidik-Verstärker (A5, Ab) enthält, wobei der erste Fluidik-Verstärker
(A5) auf die Druckluftsteuersignale anspricht und einen dazu proportionalen Brennstoff-Steuerdruckunterschied
erzeugt und der zweite Fluidik-Verstärker (Ab) auf den Brennstoff-Steuerdruckunterschied
anspricht und den dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom auf einen Wert einstellt, der sich proportional zu dem
Brennstoff-Steuerdruckunteischied ändert.
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