DE2019513C - Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen - Google Patents

Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen

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DE2019513C
DE2019513C DE19702019513 DE2019513A DE2019513C DE 2019513 C DE2019513 C DE 2019513C DE 19702019513 DE19702019513 DE 19702019513 DE 2019513 A DE2019513 A DE 2019513A DE 2019513 C DE2019513 C DE 2019513C
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George Russell Lafayette Ind. Howland (V.StA.)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoff-Rcgclanlagc für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen, bei der ein in einer Steuervorrichtung in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen ermitteltes Steuersignal eine Brennstoffregelvorrichtung zur Regulierung des der Maschine zugeführlcn Brennstoffstroms und somit des tiemischverhältnisses auf den Tür die jeweils geforderte Motorleistung günstigsten Wert steuert. Bei einer bekannten Regelanlage (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 Brennstoffmengenstrom 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 Abgaslemperatur 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 Betriebszuverlässigkeit bei 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 nachgcschaltete 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 BrennstoftVerbrauch 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 zweckmäßigerweise 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 Abhängigkeit vom Verhältnis der Umgebungstemperatur zur Abgastemperatur verändert ist.
Um eine hohe Arbeitsgenauigkeit zu erreichen, jedoch gleichzeitig stoßartige Belastungen der zweiten Fluidik-Verstärkerstufe zu unterbinden, ist das erste Fluidsteuersignal vorzugsweise in Form einer Impulsreihe mit einer dem Verhältnis der Abgas- zur Zufuhrlufttemperatur proportionalen Frequenz gebildet und zum Glätten der Impulsreihe eine Dämpfungseinrichtung 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 ersten 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 Impulsreihe mit 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 beschrie" ben, wonach die Vergleichsstufe mit Hilfe weniger, konstruktiv einfacher Bauteile im Hinblick 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, zuverlässige Bauweise und günstige Steuerungsmöglichkeit wird dabei durch die Merkmale des Anspruchs 11 erreicht. Nach den Merkmalen des Anspruchs 12 hält die Hilfsstufe die Abgastemperatur im wesentlichen konstant auf der Bezugstemperatur. Damit eine möglichst verzögerungsfreie Anpassung der Motorleistung an den jeweils über den Zufuhrluftstrom eingestellten Leistungsbedarf gewährleistet wird, arbeitet die Hilfsstufe nach Anspruch 13 zweckmäßigerweise jedoch noch zusätzlich in Abhängigkeit von Änderungen des Zufuhrluftstroms, so daß das Ge-
mischverhältnis 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 Umgebungslufl 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 erfindungsgemäfien reinen Fluidik-Steuerschaltung. die reine Fluidik-Verstärker in Form von schwingenden, monostabilen, bislabilen 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 monostabilcn Fluidik-V erstarken
Γ i g. 5 einen herkömmlichen bistabilen Fluidik-Verstärker.
) i g. 6 einen herkömmlichen proportional wirkenden Fluidik-Verstärker.
iig. 7 einen herkömmlichen Fluidik-Schwingungsverstärker und
F i g S eine grafische Darstellung des über die Abgastemperatur EGTaufgetragenen Brennstoff-Luft-
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 Ventils 24 unter Druck stehenden Brennstoff in die Saugleitung 22 einspritzt, derart, daß durch das Ventil 24 ein Brennstoff-Luft-Gemisch strömt, wenn dieses eeöffnet 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.
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 44 enthaltende Abschnitt der Brennstoff-Einspritzanlage bildet einen Brennstoffstrom-Schahkreis 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 deii Brennstoff mit einem erhöhten Druck an die Brennstoffzufuhrleitung 58 abgibt. Der Brennsloffdruck 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 A5 und Ab in der Baugruppe 44 erhalten aus der Zufuhrleitung58 Brennstoff unter dem Druck Pi 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 führen Der Stromteiler 68 teilt den ihm zugeiuhrten Brennstoffmengenstrom gleichmäßig unter mehrere Brennstoffleitungen 70 auf, von denen jede zu einer entsprechenden Brennstoffeinspritzdüse 28 führt.
Der Luftstrom-Schaltkreis enthält mehrere Teilkreise, die durch die reinen Fluidik-Verstärker Ax. A2 und Ai in der Baugruppe 46, mehrere Verstärker AH. A9. A10. An und A12 in der Baugruppe 48 und
so mehrere Verstärker AA und A1 in der Baugruppe 5C gebildet werden. Die Verstärker A1, A2 und A3 werder über eine Zufuhrleitung 72 mit dem Atmosphären druck Pa versorgt, und die Verstärker A8, A9, A10 A11 und A12 können über eine Zufuhrleitung 74 unc die Verstärker A4. und A1 über eine Leitung 76 zui Atmosphäre entlüftet werden. Die Zufuhrleitungen 7< und 76 sind je nach der Lage eines Schiebeventils 71 wahlweise versperrt, welches in Abhängigkeit voi einem vom Piloten betätigten Schalter oder in Ab hängigkeit von der mit der Drehzahl einer nich gezeigten verstellbaren Luftschraube verknüpften Flug geschwindigkeit betätigt wird. Wie gezeigt, hat da Ventil 78 zwei auf Abstand gehaltene Stege 80 um 82. Die Zufuhrleitung 74 kann durch den Steg 8 versperrt werden, wobei die Zufuhrleitung 76 gleich zeitig zur Atmosphäre entlüftet ist, oder umgekehr Wenn das Ventil 78 aus der gezeigten Lage nach link verschoben wird, versperrt der Steg 82 die Zufuhi
V lo
führf? v
leitung 76, und der Steg 80 entlüftet die Zufuhr- kammer 120 zuführt? welche divergent verlaufende
leitung 74 zur Atmosphärenluit. Luftauslaßkanäle 122 und 124 aufweist, die durch
Der Luftstrom durch die verschiedenen reinen einen keilförmigen Strömungsspalter 126 voneinander
Fluidik-Verstärker wird durch eine maschinenge- getrennt und mit Drosselstellen 125 bzw. 127 versehen
triebene Vakuumpumpe 84 erzeugt, die mit den Aus- 5 sind. Der Hauptstrahl 118 strömt zwischen einem
laßleitungen 86, 88 und 90 in Verbindung steht. oder mehreren Paaren sich gegenüberliegender Fluid-
welche ihrerseits mit den Ausgangskanälen der Ver- Steuertore hindurch, beispielsweise den Steuertoren
stärker A1, A2 und A3 in der Baugruppe 46 bzw. 128 und 130, die gewünschtenfalls verdoppelt werden
der Verstärker .48, A9, Aw, A11 und An in der Bau- können. Ein Strömungsmittel-Steuerdruckimpuls, der
gruppe 48 bzw. der Verstärker A4 und .4«, in der io lediglich am Steuertor 128 auftritt, wirkt in Quer-
Baugruppe50 verbunden sind. Die Druckdifferenz richtung auf den Hauptstrahl 118 ein und lenkt
Ρλν an der Pumpe 84 kann durch ein geeignetes diesen zur gegenüberliegenden Wandung der Reak-
Druckregelventil 91 auf einem konstanten Wert ge- lionskammer 120 ab, an die sich der Hauptstrahl 118
halten werden. infolge des bekannten »Coanda-Effekts« anlegt, wo-
Gemäß Fig. 4 enthält ein herkömmlicher mono- 15 durch der Hauptstrahl 118 lediglich in den Auslaßstabiler Fluidik-Verstärker 92 einen Einlaß 94. der kanal 124 strömt. Selbst wenn der Steuerimpuls an mit einer Strömungsmittel-Druckquelle, beispielsweise dem Steuertor 128 verschwindet, bleibt der Hauptder unter dem Druck Pλ stehenden Umgebungsluft. strahl 118 an der Wandung haften, bis ein Druckverbunden ist und einen Strömungsmittel-Haupt- impuls lediglich an dem Steuertor 130 auftritt, der strahl 96 einer Strömungsmittel-Reaktionskammer 98 20 den Hauplstrahl 118 zur gegenüberliegenden Wand zuführt, die einen mit dem Einlaß 94 fluchtend aus- der Reaktionskammer 120 ablenkt, wobei sich der ausgerichteten Auslaßkanal 100 aufweist, der durch Hauplstrahl 118 an diese Wand anlegt und infolgeeinen keilförmigen Strömungsspalter 104 von einem dessen lediglich zum Auslaßkanal 122 strömt und zweiten, divergent verlaufenden Auslaßkanal 102 ge- auch bei Verschwinden des Steuerimpulses am Steuertrennt ist. Die Auslaßkanäle 100 und 102 sind an 25 tor 130 in diesen Strömungszustand verharrt. Abeine Druckquelle angeschlossen, die im Vergleich wechselnd an den Steuertoren 128 und 130 auftretende zu der zum Einlaß 94 führenden Druckquelle unter Steuerimpulse führen jeweils auf die oben beschriebene einem verhältnismäßig geringen Druck steht, und Weise zu einer Ablenkung des Hauptstrahls 118. und sind ferner mit Drosselstellen 101 bzw. 103 versehen. dementsprechend werden die Auslaßkanäle 122 und Der Hauptstrahl 96 strömt an sich gegenüberliegenden 30 124 abwechselnd unter Druck gesetzt. Wenn an den Fluid-Steuertoren 106 und 108 vorbei, welche das Steuertoren 128 und 130 gleichzeitig gleich große unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehende Steuerimpulse eintreffen, hebt sich deren Wirkung Steuerfluid quer gegen den Hauptstrahl 96 einblasen auf, und der Hauptstrahl 118 verbleibt in seiner Lage, und dadurch eine entsprechende Strömungsmittel- Diesich in den Auslaßkanülen 122und 124ergebenden Druckdifferenz am Hauptstrary" 96 erzeugen Falls 35 Ausgangssignale werden über Druckanzapfungen 132 am Hauptstrahl 96 keine Strömungsmittel-Druck- bzw. 136 abgenommen. Wie bei dem in F i g. 4 gedifferenz vorhanden ist. strömt der Hauplslrahl 96 zeigten monoslabilen Verstärker sind die Auslaßdurch die Reaktionskammer 98 zum Auslaßkanal 100. kanäle 122 und 124 mit einer Druckquelle verbunden, wodurch zwischen den Auslaßkanälen 100 und 102 die im Vergleich zu der zum Einlaß 116 führenden ein maximaler Druck- oder Mengenstromunlerschied 40 Druckquelle unter einem verhältnismäßig niedrigen hergestellt wird. Bei Erhöhung des Druck- des Steuer- Druck steht.
fluids am Tor 106 gegenüber dem Steuerfluid am Gemäß F i g. b enthält ein herkömmlicher pro-Tor 108 wird ein Druckunterschied in Querrichtung portional wirkender reiner Fluidik-Verstärker 138 des Hauptstrahls 96 erzeugt, der sich daraufhin ab- einen Einlaß 140. der mit einer Druckmiitelquelle. biegt und infolgedessen auf den Strömungsspalter 104 45 beispielsweise der Atmosphärenluft, verbunden ist auftrifft, wodurch die Auslaßkanäle 100 ur.d 102 und einen Strömungsmitiel-Hauptstrahl 142 einer gleichzeitig und in Abhängigkeit von dem Ablenkungs- Strömungsmiltel-Reaktionskamincr 144 zuführt, die grau des Hauptstrahls 96 veränderbar mit Druck divergent verlaufende Auslaßkanäle 146 und 148 beaufschlagt werden. Die sich daraus ergebende aufweist, welche durch einen keilförmigen Strömungs-Druck- oder Mengenstromänderung an jedem der 5° spalter 147 voneinander getrennt und mit Drossel-Auslaßkanäle 100 oder 102 oder der Druck- oder siellcn 149 bzw. 145 versehen sind. Die Spitze des Mengenstromunterschied zwischen den beiden Aus- Strömungsspalters 147 ist fluchtend zum Einlaß 14C laßkanälen kann gemessen werden und ergibt ein ausgerichtet, so daß der Hauptstrahl 142 auf sie aufverstärktes Ausgangssignal, das von dem Steuerfluid- trifft und in gleich große Strahlen aufgespalten wird Druckunterschied zwischen den Steuertoren 106 und 55 die in die Auslaßkanäle 146 und 148 einströmen. Dei 108 abhängt. Das Ausgangssignal wird über die Hauptstrahl 142 strömt zwischen einem oder mehrerer Druckanzapfungen 110 und 112 in den Auslaßkanälen Paaren von sich gegenüberliegenden Steuerfluidtorei 100 bzw. 102 abgenommen. Die Verstärkung des hindurch, beispielsweise den Steuertoren 150 unc von einem oder beiden der Auslaßkanäle 100 und 152, welche erwünschtenfalls verdoppelt werden kön 102 entnommenen Ausgangssignals ist darauf zu- <*> nen. Ein durch ungleiche Steuerfluid-Drücke an dei rückzuführen, daß der Hauptstrahl 96 auf verhältnis- Steuertoren 150 und 152 hervorgerufenes Steuerfluid mäßig geringe Änderungen des Druckunterschieds Druckdifferential wirkt in Querrichtung auf dei zwischen den Steuertoren 106 und 108 anspricht. Hauptstrahl 142 ein, so daß dieser sich zum Auslaß
Gemäß F i g. 5 enthält ein herkömmlicher bistabiler kanal 146 oder 148 hin abbiegt, je nachdem, ai
Fluidik-Verstärker 114 einen Einlaß 116, der mit einer 65 welchem Steuertor 150 oder 152 der größere Fluid
Druckmittelquelle, beispielsweise der Atmosphären- druck herrscht. Die Größe der Ablenkung des Haupt
luft, ;n Verbindung steht und einen Strömungsmittel- Strahls 142 und somit der Mengenstromunterschiei
Hauptstrahl 118 einer Strömungsmittel-Reaktions- an den Auslaßkanälen 146 und 148 führt zu einer
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 F i g. 7 enthält ein herkömmlicher reiner Huidik-Verstärker in Form eines Oszillators 154 einen Einlaß 156. der mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise der Atmosphäre, verbunden isl und einen Strömungsmittel-Hauplslrahl 158 einer Strömungsmittel-Reaklionskammer 160 zuführt, die divergent verlaufende Auslaßkanäle 162 und 164 aufweist, welche durch einen keilförmigen Strömungsspalter 163 voneinander getrennt sind, der in geeigncler 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 Ivw. 164 sind Drosselstellen 165 und 167 angeordnet. I in Teil des dem Ausiaßkanai 162 zugeführten StröiiumgsmiUelstroms fließt in einen Rückkoppelungskanai 166. der den Auslaßkanal 162 mit einem Steueriluidlor 168 verbindet, das infolgedessen seinerseits ■.inter Druck gesetzt wird und infolgedessen den ilauptstrahl 158 zur gegenüberliegenden Wand der Kcakiionskammer 160 hin ablenkt, woraufhin der llaupistrahl 158 zum Auslaßkanal 164 strömt. Ein '!eil des zum Auslaßkana! 164 strömenden Hauptv.rahls 158 gelangt in einen Rückkopplungskanal 170. !er den Auslaßkanal 164 mit einem Steuerfluidtor 172 in erhindet, das dem Steuerfluidtor 168 gegenüberliegt.
Hie sich ergebende Druckbeaufschlagung des Steueris 172 und die gleichzeitige Druckverringerung am
-egenüberliegenden Steuertor 168 nähren dazu, daß ler Hauptstrahl 158 abgelenkt wird und dem Auslaß- jö kanal 162 zuströmt. Die oben beschriebene Arbeitsfolge wird ständig wiederholt, solange der Haupt- -irahl 158 vorhanden ist. so daß eine verstärkte Druck- -aufschlagung der Auslaßkanäle 162 und 164 und A-mit eine Druckimpulsreihe an jedem der Kanäle 162 oder 164 erzeugt wird, die eine Frequenz hat.
eiche den an den Stcuertoren 168 und 172 ankommenden Rückkoppelungsimpulsen entspricht. Die i requenz wird dadurch auf einen erwünschten Wert festgelegt, daß die Rückkoppelungskanäle 166 und 170 entweder verlängert oder verkürzt werden, wodurch sieh die Impulsfrequenz verringert bzw. ν ei größer!. Wie bei den Verstärkern 92. 114 und 138 sind die Ausgangskanäle 162 und 164 des Verstärkers 154 mit einer Druckquelle verbunden, die im Versleich /u der am Einlaß 156 anliegenden Di uckquelle verhältnismäßig schwach ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Frequenz weiterhin in Abhängigkeit 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 Fig. 2 sind die verschiedenen dort gezeigten reinen Fluidik-Verstärker schematisch dargestellt und werden unter Bezugnahme auf die F i g. 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 PM 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 Ax ist der unter der Temperatur T4 stellenden 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 ΤΛ 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 Druckbeaufschlagung der Auslaßkanäle 190 und 192. Die Druck impulse in den Auslaßkanälen 190 und 192 werden über Kanäle 194 und 196 den Steuertoren 198 und 200 eines monostabilen Verstärkers A3 zugeführt. Der Kanal 194 ist teilweise der unter der Temperatur T1 stehenden Umgebungsluft und teilweise den unter der Temperatur TE 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 T4 stehenden Umgebungsluft ausgesetzt. Die Druckimpulse im Auslaßkanal 192 sind 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 T4 stehenden Almosphürenluft ausgesetzt ist und die gleiche Länge hat wie der der Umgebungsluft unter der Temperatur T4 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 unterschiedlichen Zeiten zu den Steuertoren 198 bzw. 200, wobei die Zeitdifferenz von der Abgastemperatur T1 abhängt, welcher der Kanal 194 ausgesetzt ist.
Der monostabile Verstärker .4, hat einen normalen stabilen Schaltzustand, in dem der gesamte Strömungsmiltel-Hauptstr;ibl in den Auslaßkanal 204 geleitet wird. Der Hauptstrahl wird jedoch zum Austaßkanal 206 abgelenkt, falls am Steuertor 198 ein Druckimpuls anläuft und am Steuertor 200 keir Druckimpuls vorhanden ist. Der Ablenkungsgrac des Hauptstrahls und somit die Relativverschiebunf 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:
\jT-
wobei L die Länge eines Kanals darstellt, t di< Zeit in Sekunden darstellt, die der Impuls zun
Durchwandern der Längs L benötigt. T die Gastemperatur in dein Kanal der Länge L darstellt und K eine Konstante ist.
ergibt sich eine gesamte Phasenverschiebung (-) an den Steuertoren 204 und 206 des Verstärkers A3 mit
(9) (-j = 180' + Φ, oder durch Einsetzen der Gleichung (8)
θ = 180° + 36O0L2 , ~.
wobei T-4 die Temperatur der Umgebungsluft, / die Frequenz in Perioden /Sekunden des Schwingungsverstärkers .4,, 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 A1 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 180" unmitlelbar proportional der Phasenverschiebung und läßt sich darstellen durch
(11) Ip = Kx ■ Θ. worin \P der Druckunterschied in ata zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 und K1 eine Proportionalitätskonstante ist. Durch Einsetzen der Gleichung (10) in die Gleichung (lh ergibt sich
h- Kl 1I^
\tJ
= Kx ■ 180r + K1 -360 L2
/Zl \ τ,
worin TA die Temperatur der Atmosphärenluft. TE die Abgastemperatur. J1 die Laufzeit des Impulses in Sekunden. L1 die Länge des der Atmosphärentemperatur T4 ausgesetzten Abschnittes des Kanals 194. L2 die Länge des der Abgastemperatur Th 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
(4) u = K -L-3-. 3S
Λ
worin L3 die Länge des der Umgebungslufttemperatur T4 ausgesetzten Kanals 196. r2 die Laufzeit des Impulses in Sekunden und K eine Konstante ist.
Der Zeitunterschied in Sekunden zwischen den beiden Impulsen errechnet sich aus:
Da L1 gleich L., ist. vereinfacht sich Gleichung (5) zu
J1 - J2 = κ Ll .
Der Zeitunterschied Ix-I2 ist über die Frequenz mit der entsprechenden Phasenverschiebung wie folgt verknüpft:
(7) Φ = 360 /'W1-J2). worin Φ die Phasenverschiebung in Grad darstellt. Durch Einsetzen der Gleichungen (2).{3)und(4)indicGleichiing (7) ergibt sich:
Da eine ursprüngliche Phasenverschiebung von zwischen den Druckimpulsen in den Auslaßkanälen 190 und 192 des Verstärkers A-, besteht.
65 Somit ist sowohl der Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 204 und 206 des Verstärkers .1. als auch der Einzeldruck in dem Kanal 204 bzw. 206 unmittelbar abhängig von dem Verhältnis der L'm
gebungstemperatur zur Abgastemperatur ~.
Der oben beschriebene Schaltkreis, der die Wistärker A1. A2 und A3 enthält, ist während des Betrieb. des Motors ständig eingeschaltet.
Der AuslaßkanaT 206 des Verstärkers A3 ist übe einen Kanal 208 mit dem Steuertor 210 eines pro portional wirkenden Verstärkers A^ verbunden, de: nur während des »voll-satten« Betriebs eingeschalte: wird, wie weiter unten beschrieben werden winl Der pulsierende Druck aus dem Auslaßkanal 20f> wird zu einem Steuerdruck mit in Abhängigkeit voider Phasenverschiebung des pulsierenden Druck schwankender Amplitude gedämpft, und zwar dadurch, daß im Kanal 208 eine Drosselstelle 212 um: eine Kammer 214 angeordnet sind, wobei die Kanimci 214 ein vorgegebenes Volumen hat und stromabwärts der Drosselstelle 212 mit dem Kanal 208 verbunden ist. Ein Steuertor 215, das dem Steuertor 210 gegen überliegt, 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 P4 stehender Luft versorgt und gibt die Luft an den unter verhältnismäßig niedrigerem Druck Py stehenden Kanal 90 ab. Dei zwischen den Drosselstellen 218 und 220 herrschende und dem Steuertor 214 zugeführte Druck ist in vorgegebener Weise von dem Durchflußquerschnittsverhältnis der Drosselstellen 218 und 220 abhängig wobei die Drosselstellen derart gewählt werden kön nen, daß sie Tür einen Bezugsdruck sorgen, der einei erwünschten Abgastemperatur T;. entspricht.
Der Auslaßkanal 222 des Verstärkers ΑΛ ist übei einen Kanal 224, der die Drosselstelle 226 enthält mit dem Steuertor 236 des proportional wirkender Verstärkers A^ verbunden. Der Auslaßkanal 230 de Verstärkers A4 ist über einen Kanal 232. der dit Drosselslelle 234 enthält, mit dem Steuertor 228 de proportional wirkenden Verstärkers As verbunden Der zwischen den Auslaßkanälen 222 und 230 herr sehende und dem Verstärker 45 zugeführte Druck
to
unterschied ist proportional dem an den Steuertoren 210 und 215 anliegenden Eingangsdruckunterschied und infolgedessen der Temperaturabweichung der Abgastemperatur TE von einer Bezugstemperatur TR proportional.
Der proportional wirkende Verstärker A5 wird über eine Brennstoffleitung 58 mit Brennstoff versorgt und erzeugt einen Brennstoffstrahl, der in Abhängigkeit von dem an den Steuertoren 228 und 236 anliegenden Druckunterschied abgelenkt wird und infolgedessen die Auslaßkanäle 238 und 240 des Verstärkers A5 in entsprechender Weise mit Brennstoff unter Druck setzt. Der Auslaßkanal 238 ist über einen Kanal 242 mit dem Steuertor 244 eines proportional wirkenden Verstärkers /I0 verbunden. Der Auslaßkanal 240 ist über einen Kanal 246 mit einem dem Steuertor 244 gegenüberliegenden Sieuertor 248 verbunden. Der proportional wirkende Verstärker A* wird über die Brennstoffleitung 58 mit druckbeaufschlugiem Brennstoff versorg', und erzeugt einen Brennstoff-Hauptstrahl, der in Abhängigkeit von dem an den Steuerloren 244 und 248 anliegenden Druckunterschied abgelenkt wird, wodurch eine entsprechend proportionale Aufteilungdes Brennstoffmengensiroms zwischen den Auslaßkanälen 250 und 252 des \ erstärkers .-!,, eingestellt wird. Der Auslaßkanal 250 ist über einen Kanal 254 mit dem Brennstoff-■.iromleilcr 68 verbunden, der seinerseits den Brennstoffmengenstrom gleichmaßig zwischen den sechs Brennstoffkanal 70 verteilt, über die der Brennstoff den zugehörigen Brennstoffeinspritzdüsen 28 zugeführt wird. Der Auslaßkanal 252 steht mit der Brennstoffrückführleitung 64 in Verbindung.
Wie weiter unten beschrieben werden wird, kann es unter bestimmten Betriebszuständen erwünscht sein, dem den Steuertoren 210 und 215 des Verstärkers /I4 zugeführten Fehltemperatur-Druckeingangssignal eine vorgegebene Vorspannung zu geben. Zu diesem Zweck kann der Verstärker /I4 mit einem Sieuertor 256 versehen sein, das bei Druckbeaufschlagung den Strömungsmittel-Hauptstrahl zum Auslaßkanal 222 hin ablenkt, so daß dort ein erhöhter Druck auftritt und infolgedessen eine entsprechende Änderung des Druckunterschiedes an den Steuertoren 228 und 236 des Verstärkers A5 erzielt wird. Das Steuertor 256 wird über einen Kanal 258 mit Druck beaufschlagt, der zum Auslaßkanal 260 eines proportional wirkenden Verstärkers /I7 verläuft. Der Verstärker A-, ist mit sich gegenüberliegenden Steuertoren 262 und 264 versehen, die mit parallelgeschaltcten Luftstromkanälen 266 bzw. 268 verbunden sind. Die Kanäle 266 und 268 werden über den Kanal 76 mit unter Atmosphärendruck P1 stehender Luft versorgt und über einen Kanal 270 zur Luftansaugleilung 22 des Motors, die unter einem verhältnismäßig niedrigeren Luftdruck steht, entlüftet. Der Kanal 266 ist mit in Reihe geschalteten Drosselstellen 272 und 274 und der Kanal 268 ist mit gleichen, in Reihe geschalteten Drosselstellen 276 und 278 versehen, so daß die Steuertore 262 und 264 jeweils mit Luftdruck beaufschlagt sind. Eine Kammer 280 mit einem vorgegebenen Fassungsvermögen ist /wichen den Drosselstcllen 272 und 274 mit dem Kanal 266 verbunden. Während des statischen Betriebs-/ustandcs des Motors ist der Sauglcitungsdruck l\, im wesentlichen konstant, so daß sich die an den Sicucrtoren 262 und 264 anliegenden Luftdrücke aufheben. Falls jedoch infolge einer durch die Verstellung des Steuerhebels 42 ausgelösten Verschiebung der Luftdrosselklappe 32 eine plötzliche Änderung des Saugleitungsdrucks P M auftritt, ändert sich infolge der Anordnung der Kammer 260 der Luftdruck am Steuertor 264 je nach der Größe des Kammervolumens rascher als der Luftdruck am Steuertor 262. Der nacheilende Druck am Steuertor 262 führt zu einem vorübergehenden Druckunterschied an den Steuertoren 262 und 264, der proportional der Änderung des SaugleitungsdrucVs PM ist. Die resultierende Ablenkung des Hauptstrahls des Verstärkers A7 gegenüber den Auslaßkanälen 260 und 261 führt zu einer entsprechenden proportionalen Änderung des dem Steuertor 256 des Verstärkers /I4 zugeführten Luftdrucks und infolgedessen zu einer entsprechenden Änderung des Druckunterschiedes an den Auslaßkanälen 222 und 224 des Verstärkers /I4. welche an die Steuertore 228 und 236 des Verstärkers A5 weitergegeben wird. Der Verstärker A5 reagiert darauf mit einer Ablenkung des Brennstoffstrahls gegenüber den Auslaßkanälen 238 und 240. wodurch eine entsprechende Änderung des Druckunterschiedes an den Steuertoren 244 und 248 des Verstärkers Ah erzeugt wird. Der Brennstoffstrahl des Verstärkers Ah wird gegenüber den Auslaßkanälen 25C und 252 abgelenkt, wodurch der dem Stromteiler 68 zugeführte Brennstoffmengenstrom entsprechend modifiziert wird.
Der Auslaßkana] 204 des Verstärkers A3 ist über einen eine Drosselstelle 286 enthaltenden Kanal 284 mit den parallelgeschalteten Kanälen 288 und 290 verbunden. Stromabwärts der Drosselstelle 286 ist eine Kammer 292 von vorgegebenem Volumen an den Kanal 284 angeschlossen und dient gemeinsam mit der Drosselstelle 286 dazu, die pulsierende Druckausgabe aus dem Ausgangskanal 204 zu einem Steuerdruck mit in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung des pulsierenden Drucks veränderter Amplitude zu dämpfen. Die Kanäle 288 und 290 sind an den unter verhältnismäßig niedrigem Luftdruck Pv stehenden Kanal 90 angeschlossen. Der Kanal 288 enthält in Reihe geschaltete Drosselstellen 292 und 294, und der Kanal 290 enthält in Reihe geschaltete Drosselstellen 296 und 298. Zwischen den Drosselstellen 292 und 294 ist eine Kammer 300 von vorgegebenem Volumeninhalt an den Kanal 288 angeschlossen. Der Kanal 288 ist zwischen den Drosselstellen 292 und 294 mit dem Steuertor 302 des bistabilen Verstärkers As verbunden, der außerdem mit einem gegenüberliegend angeordneten Steuertor 304 versehen ist, das an den Kanal 290 zwischen den Drosselstellen 296 und 298 angeschlossen ist Die in Reihe geschalteten Drosselstellen 292, 294 und 2%, 298 sind derart gewählt, daß sie die Steuertore 302 bzw. 304 in Abhängigkeit von dem gemeinsamen Druckabfall an den Kanälen 288 und 290 mit gleich großen Drücken beaufschlagen. Falls sich der gemeinsame Druckabfall beispielsweise infolge einer Druckerhöhung im Kanal 284 ändert, erhöht sich augenblicklich der Druck am Steuertor 304. während der Druck am Steuertor 302 infolge der Anordnung der Kammer 300 je nach der Größe der Änderung des von der Motorabgastemperatur abhängigen Drucks im Kanal 284 verhältnismäßig langsamer ansteigt, wodurch ein entsprechender zeitweiliger Druckunterschied zwischen den Steuertoren 302 und 304 erzeugt wird, welcher ein Maß Tür die Änderung der Abgastemperatur ist.
Der Auslaßkanal 305 des Verstärkers A8 ist zu dem verhältnismäßig niedrigen Luftdruck Pv 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 .4:o verbunden, wobei der Auslaßkanal 328 in Abhängigkeit von dem am Steuertor 314 anliegenden Druck beaufschlagt wird. Der Auslaßkana) 329 des Verstärkers .410 ist zum verhältnismäßig niedrigen Luftdruck P1 entlüftet.
Die Auslaßkanäle 330 und 332 des Verstärkers .4,, sind über Kanäle 334 bzw. 336 an den unter dem verhältnismäßig niedrigen Luftdruck P, stehenden Kanai 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 und 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 Druckändeninctn 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 /U Liii Kanal 354 verbindet den Kanal 336 zwischen den Drosselstellen 342 und 344 mit dem dem Stcuertor 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 hnden zu dem unter dem verhältnismäßig niedrigeren Luftdruck P1 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 so und einer Kammer 372 versehen, die zwischen den Drosselstellen 368 und 370 an den Kanal 360 angeschlossen ist.
Ein bistabiler Verstärker A12 ist mit sich gegenüberliegenden Steuertoren 374 und 376 versehen, die an den Kanal 360 zwischen den Drosselstellen 368 und 370 b?w. an den Kanal zwischen den Drosselstellen 364 und 366 angeschlossen sind. Der Auslaßkanal 378 des Verstärkers An ist über einen Kanal 380 an das Steuertor 382 des Verstärkers .-I10 ange- <>" schlossen. Fine Zweigleitung 384 verbindet den Kanal 380 mit dem Steuertor 386 des Verstärkers .4,,. Der Auslaßkanal 388 des Verstärkers An ist zum verhältnismäßig niedrigen Luftdruck P, hin entlüftet. Der Vorstärker An arbeitet auf ähnliche Weise wie der f>s Verstärker /I8. indem der an seinen Steuertoren 374 und 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 Druck Unterschiedes an den Steuertoren 374 und 376 wird der Hauptstrahl des Verstärkers An in die eine oder andere stabile Laae umgekippt, wodurch eine entsprechende Druckbeaufschlagung des Auslaßkanals 378 erfolet Der Druck am Auslaßkanal 378 wird den Steuertoren 382 und 386 der Verstärker .410 bzw. A9 zueeführt. wo infolge der gegenüberliegenden druckbeaufschlagten Steuertore 314 bzw. 310 ein Druckunterschied erzeugt wird.
Betriebsweise
Da die oben beschriebene Brennstoff-Einspritzanlage vorzugsweise in Verbindung mit einem Flugzeuif verwendet 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 Zylinderkopftemperaturen des Motors auf einem verhältnismäßig geringen Wert zu halten.
Das Schiebeventil 78 wird in die in F i g. 1 gezeigte Lage gebracht, die der »voll-satten« Schaltstellung entspricht, und zwar durch eine nicht gezeigte, übliche Betätigungsvorrichtung, die entweder vom Piloten betätigt w ird. oder die im Falle einer motorgetriebenen verstellbaren Luftschraube in Abhängigkeit von einer nicht gezeigten, herkömmlichen Luftschrauben-Steuervorrichtung bei geringe Luflschraiibenanstellung automatisch betätigt wird. Det Steg 80 des Schiebeventils 78 sperrt den Kanal 74. der seinerseits die Verstärker Aa. .I4. An,. An und An außer Betrieb setzt, während der Steg 82 den Kanal 76 mit der IJmgebungsluft verbindet, wodurch den Verstärkern I4 und A- ein Luftstrom zugeführt wird. Wie oben beschrieben, ist der bistabile Verstärker A2 mit dem Schwingungsverstärker .4, verkoppelt und erzeug! an seinen Auslaßkanälen 190 und 192 verstärkte Druckimpulse, die eine vorgegebene Frequenz haben. Die Kanäle 194 und 196 leiten die Druckimpulst; von den Auslaßkanälen 190 und 192 zu den Steuertoren 198 bzw. 200 des monostabilen Verstärkers .4,. und infolge der Einwirkung der Umgebungstemperatur T, und der Abgastemperatur T11 auf den Kanal 194 und der Einwirkung der Atmosphärentemperatur T4 treffen die Druckimpulse an den Steuertoren 198 und 200 mit einem gegenseitigen Zeitunterschied ein. der eine Funktion des Verhältnisses der Abgastemperatur T1 zur Umgebungslufttemperatur 7"., ist. Die in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Steuertore 198 und 200 erfolgende Umschaltung des Hauptstrahls des Verstärkers A3 führi /u 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 Abgastemperatur T1 zur Umgebungslufttemperatur 7., 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 Be/ugstemperatur TR entspricht und am Stcuerlor 215 des proportional
wirkenden Verstärkers A* anlieg;. Der sich daraus ergebende Druckunterschied zwischen den Auslaßkanälen 222 und 230 des Verstärkers A4 entspricht der Abweichung der Abgastemperatur T1 von der Bezugstemperatur TR und wird dem Verstärker A5 über dessen Steuertore 228 und 236 zugeführt. Der brennstoffbetriebene Verstärker A5 wandelt ά<-.η anliegenden Luftdruckunterschied in einen proportio nalen Brennstoffdruckunterschied an seinen Auslaßkanälen 236 und 240 um. Der Brennstoffdruckunter- schied zwischen den Auslaßkanäien 238 und 240 wird den Steuertoren 244 und 248 des brer.nstoffbetriebenen Verstärkers A„ zugeführt, der darauf seinerseits mit einer zur Einregelung der Abgastemperatur TE auf die vorgegebene Bezugstemperaiur TR erforderlichen Erhöhung oder Erniedrigung de:: dem Auslaßkanal 250 und somit dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms leaeiert. Die in F i g. S gezeigte Kurve gibt das Verhältnis des
Ivennstoff-Luft-Verhältnisscs W J zur Abgastempe-
ι .nur T1 an. wobei der ausgezogene Kurvenast den Bereich darstellt, in dem eine zufriedenstellende Vernrennung in den Zylindern erwartet werden kann. Die Bezugstemperatur TR und somit die Abgastempe- -aiur läßt sich durch geeignete Wahl der in Reihe geschalteten Drosselstellen 218 und 220 des Ver-Markers 44 einstellen, wie oben beschrieben wurde.
Ls ist möglich, daß eine unerwünschte Motor verzögerung auftritt, falls die Drosselklappe 32 bei höherem Leistungsbedarf infolge einer Verschiebung .:_■- Steuerhebels 42 plötzlich geöffnet wird. Eine wirkende Anpassung an die Änderungen des Brennsioffvdarfs wird durch den bistabilen Verstärker .4- ;■: reicht. Im statischen Betriebszustand des Motors Mild die an den Steuertoren 262 und 264 anliegenden Pnicke gleich groß, und infolgedessen wird der 1 lauptstrahl des bistabilen Verstärkers .4- von dem Xiislaßkanal 260 fortgelenkt, wodurch das Steucrtor 256 des Verstärkers .44 vom Druck entlastet wird Hei einer Öffnung der Drosselklappe 32 vergrößert • ich der Saugleitungsdruck PM. welcher den Kanälen 266 und 268 des Verstärkers A- zugeführt wird. Der ! )ruck zwischen den Drosselstellen 276 und 278 k". Kanals 268 erhöht sich infolge der Anordnung 45 e der mit dem Kanal 266 verbundenen Kammer 280 schneller als der Druck zwischen den Drosselsteiieii 272 und 274 im Kanal 266.
Der sich daraus ergebende vorübergehende Drui_kunierschicd an den Steuertoren 262 u"d 264 ist proportional dem Ausmaß der Änderung des Saugleitungsdruek /'„ und führt zu einer I mschal-HiMg des Hauptslrahls des Verstärkers .4- zu dessen "Mislaßkanal 260. was wiederum eim· Druckbeaufschlagung des Stcuertors 256 des Verstärkeis -I4 zur Folge hat. Der Hauptstrahl des Verstärkers .44 spricht auf eine Druckbeaufschlagung des Steuertors 256 an und wird dementsprechend zum Auslaßkanal 222 abgelenkt, wodurch eine entsprechende Lrhöhung des Diuckuntcrschiedcs der AusSaßkan.ilc 222 und 230 hervorgerufen und somit e:ne Frhöhung des BremistolTmengcnsiroms /um Motor ausgelöst wild. Die Pruckbeaulschlagung des Steucrtors 256 lsi vorübergehend, da der Druckunterschied /wischen den Steuerloren 262 und 2(>4 des Verstärkers 1-/uni Verschwinden gebracht wird, wodurch der liauptstrahl von dem Auslaßkanal 260 des Verstärkers 4- fortgeschaltet wird.
Unter der Annahme, daß das Flugzeug fliegt und ein der Reisegeschwindigkeit entsprechender Betriebszustand eingestellt werden soil, wird das Schiebeventil 78 in die »günstigste Leistungs«-Stellung gebracht, wodurch der Steg 82 den Kanal 76 versperrt und der Steg 80 den Kanal 74 mit der Atmosphäre verbindet und somit die Verstärker A4. und A-, außei Betrieb gesetzt und die Verstärker As bis An eingeschaltet werden. Der vom Auslaßkanal 204 des Verstärkers A3 abgenommene Druck wird den Kanälen 288 und 290 des bistabilen Verstärkers A6 zugeführt und der zugeführte Druck, sofern er im wesentlichen konstant bleibt, führt infolge der Anordnung gleich großer, hintereinandergeschalteter Drosselstellen 292 294 und 2%. 298 zu gleich großen Drücken an d>-ri Steuertoren 302 und 304. Der Druck am Steuertor 302 wird mittels der Kammer 300 modifiziert, die bewirkt, daß sich der Druck in Abhängigkeit von der Größenänderung des an den Kanälen 288 und 290 anliegenden Drucks oder — anders ausgedrückt — in Abhängigkeit von der Größe der Änderung der Abgastemperatur tE ändert. Wenn die Abgastemperatur Tr und somit der den Kanälen 288 und 290 zugefüh.te Druck anwächst, steigt der Druck airi Steuertor 304 schneller an als der entgegengesetzt wirkende Druck am Steuertor 302. wodurch de: Hauptstrahl des Verstärkers .4S zu dessen Auslaßkanal 306 umgeschaltet wird, wogegen im Falle einer Verringerung der Abgastemperatur ein umgekehrter Vorgang abläuft.
Der über den Kanal 358 von einer Stelle zwischen den Drosselstellen 342 und 344 des Kanals 336 den Kanälen 360 und 362 des Verstärkers A12 zugeführte Luftdruck ist proportional dem Eingangsdruckunterschied, der an den Auslaßkanälen 330 und 332 des Verstärkers A11 erzeugt wird, und somit dem dem Motor zugefiihrten Brennstoffmengenstrom, wodurch in die Kanäle 360 und 362 ein Druck eingegeben wird, der die Änderungen des Brennstoffmengenstroms darstellt. Die Drücke an den Steuertoren 374 und 376 des bistabilen Verstärkers A12 heben sich infolge eines im wesentlichen konstanten, über den Kanal 358 zugeführten Drucks auf. Eine über den Kanal 358 den Kanälen 360 und 362 zugeführte Druckerhöhung stellt eine Erhöhung des dem Motor zugeführten Brcnnstoffmengenstroms dar. welche infolge der Anordnung der Kammer 372 einen Druckunterschied zwischen den Steuertoren 374 und 376 auslöst, wodurch der Hauptstrahl des Verstärkers .4,, zu dessen Auslaßkanal 378 umgeschaltet wird, während bei einer Verringerung des den Kanälen 360 und 362 zugefiihrten Drucks der umgekehrte Vorgang abläuft. Der an den Steuertoren 374 und 376 erzeugte Druckunterschied ändert sich in Abhängigkeit von der Größe der Änderung des den Kanälen 360 und 362 zugeführten Drucks und somit in Abhängigkeit von der Größenänderung des dem Motor zugeführten BrennstofTmengenstroms. Der am Auslaßkanal 378 des \ erstarkers .4,-, erzeugte Druck wird den Steuerloren 382 und 386 der Verstärker .4,,, bzw. A„ zugeführt, wo er mit dem Druck an den entgegengesetzt wirkenden .Steuerloren 314 und 310 verglichen wird. Die sich daraus an den Steuertoren 314. 382 und 310. 386 der Verstärker .4,., bzw. AQ ergebenden Druckunterschiede ändern sich in Übereinstimmung mit den aufeinander bezogenen Größenänderungen der Abgastemperatur T, und des dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstroms M',.
Hinsichtlich der logischen Verknüpfung der monostabilen Verstärker A9, A10 und ,4,, wird auf die Wertetabelle der F i g. 3 Bezug genommen. Ein Betriebszustand, bei dem sich die Abgastemperatur T1. erhöht und der Brennstoffmengenstrom abnimmt, stellt einen brennstoffreichen Betriebszustand dar, bei dem eine Verringerung des dem Motor zugeführten Brennstoffstroms durch die Verstärker A9, A10 und An aufrechterhalten wird. Falls bei abnehmendem Brennstoffmengenstrom die Abgastemperatur TE abzunehmen beginnt, befindet sich der Motor in einem brennstoffmageren Betriebszustand, und die Verstärker A9, A10 und An lösen eine Umkehr der Orientierungsrichtung des Brennstoffmengenstroms und somit ein Anwachsen des Brennstoffmengen-Stroms aus. Insgesamt pendelt daher der dem Motor zugcführte 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 As 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 Abgastemperatur zu arbeiten, und in diesem Fall wird dem zwischen den Steuertoren 302 und 304 des Verstärkers As 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 T,. regelt.
Es sei darauf hingewiesen, daß auf die Brennstoffsteuer-Fluidik-Verstärkei 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 wird, wobei in diesem Fall die Kanäle 350 und 354 ebenso wie die Kanäle 224 und 232 zur Membran führen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    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 FSuidik-Verstärkerstufe (46), die auf die Abgastemperatur anspricht und ein erstes Fluidsteuersignal erzeugt, und eine der ersten Fluidikstufe nacbgc^chaltete zweite Fluidik-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--
    2. Regelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der ersten Fluidik-Verstärkerstufe (46) erzeugte Fluidsteuersignal sowohl von der Abgas- als auch von der Zufuhrlufttemperatur abhängig ist.
    3 Regelanlage nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrluft im wesentlichen Umgebungstemperatur hat und das erste Fluidsteuersignal in Abhängigkeit vom Verhältnis der Umgebungstemperatur zur Abgas(empcratur verändert ist.
    4. Regelanlage nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fluidsteuersignal in Form einer Impulsreihe mit einer dem Verhältnis der Abgas- zur Zufuhrlufttemperatur proportionalen Frequenz gebildet und zum Glätten der Impulsreihe eine Dämpfungseinrichtung (212. 214. 286. 292) vorgesehen ist.
    5 Regclanlage nach Anspruch 2. 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fluidik-Verstärkerstufe (46) enthält: einen Fluidik-Oszillationsverstärker I-1,) zur Erzeugung einer ersten und einer /weiten Druckimpulsreihe mit einer vorgegebenen Frequenz, einen bistabilen Fluidik-Verstärker (-1,1. der an seinen ersten und zweiten sich gegenüberliegenden Steuertoren (182. 184) die erste bzw. /weite Druck impulsreihe empfängt und eine entsprechende dritte und vierte Druckimpulsreihe vorgegebener Frequenz erzeugt, einen monostabilen Fluidik-Vcrstärkcr (A3) mit dritten und vierten sich gegenüberliegenden Steuertoren (198, 200). einen ersten Kanal 1194). der über einen Teil seiner I anue der Abgasiemperamr (T,.) und über den verbleibenden Teil seiner Länge der /ufuhrluftieniper.itui (T1) ausücset/t ist und die fco drille Druckimpulsreihe von dem bistabilen Fluidik-Vei stärker (I2) an das dritte Sieuertor (198) leitet, sowie einen /weiten Kanal (196). der die gleiche Länge wie der veibleibende Abschnitt des eisten Kanals 11941 hat und der Zufuhrluft- f»5 temperatur (7,) ausgesetzt ist und die vierte Druckimpulsrcihe von dem bistabilen Fluidik-Verstärkcr (.-I1) /u dem vierten Steuertor (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
    180 + 360°-L2-
    verändert, worin L2 die der Abgastemperatur ausgesetzte Länge der ersten Kanals, TE die Abgastemperatur und T4 die Zufuhrluftteraperatur ist.
    7. Regelanlage nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Fiuidik-Oszillationsverstärker/l, bistabil ist und einen Luft-Hauptstrahl erzeugt, der zwecks wechselnder Druckbeaufschlaguns zwischen dem ersten und zweiten Auslaßkanaf(178. 180) ablenkbar ist. daß in Querrichtung des Hauptstrahls erste und zweite sich gegenüberliegende Steuertore (175. 177) angeordnet sind, daß der erste Auslaßkanal (178) und das erste Steuertor (175) über einen ersten Rückkoppelungskanal (174) verbunden sind und daß der zweite Auslaßkanal (180) und das zweite Steuertor (177) über einen zweiten Rückkoppe- !ungskanal (176) verbunden sind, wobei die ersten und~ zweiten Rückkoppelungskanäle(174. 176) der Temperatur der Umgebungsluft ausgesetzt sind und die erste und zweite Druck impulsreihe an das erste bzw. zweite Steuertor (175. 177) mn ein.»r Freq uenz übertragen, die von der Umgebungstemperatur abhängig ist.
    8. Regelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal Vergleichsstufe (48) eine Fluidik-Verstärkergruppe (/I8, Aq. A1,,. An) und einen Signalgeber (.412) enthält, der ein in Abhängigkeit von dem dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom verändertes Rückkoppekings-Drucksignal erzeugt, wobei die Fluidik-Verstärkergruppc 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 (An) enthält: einen ersten bistabilen Fluidik -Verstärker (A,,) mit einem ersten und zweiten Sieuertor (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 Strömungsmiueldruckquelle (84) entlüftet sind, ein erstes Paar von Drosselstellen (368. 370). die in Reihe in dem ersten Strömungskanal (360) angeordnet sind und ein erstes vorgegebenes Durchfiußflächenverhältnis haben, ein zweites Paar von Drosselsteilen (364. 366). die in Reihe in dem zweiten Kanal (362) angeordnet sind und 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 DrosselstclK: <Λ(β, 370) verbunden ist. wobei die
    ersten 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 Steuerdruck unterschied erzeugen, der sich in Abhängigkeit von der Änderung Jes den Brenns'.offmengenstrom zum Motor darstellenden Rückkoppelungs-Dmcksignals ändert, und somit den ersten Auslaßkanal (278) entsprechend mit Druck beaufschlagen und daß die Fluidik-Verstärker- ;o gruppe M8, A9, A10, A11) enthält: einen zweiten bistabilen Verstärker (/I8) mit einem dritten ur-.d einem vierten Steuertor (302, 304) und einem dritten und vierten Auslaßkanal (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 lmii zweites vorgegebenes DurchfiußfläVhenver-,altnis haben, ein viertes Paar von Drosselstellen ii96. 298), die hintereinander in dem vierten Kanal (290) angeordnet sind und das zweite vorgegebene Durchflußflächenverhältnis haben, eine Kammer (300), die ein vorgegebenes volumetrisches Fassungsvermögen hat und zwischen dem dritten Drosselstcllenpaar (292. 294) mil dem dritten Kanal (288) verbunden ist. wobei die dritten und vierten Steuertore (302. 304) mit dem dritten bzw. vierten Strömungsmiilelkanal (288. 290) zwischen dem entsprechenden P.sar von Drosselstellen (292. 294: 296, 298) verbunden sind und einen zweiten Steuerdruck unterschied erzeugen, der sich in Abhängigkeit von der Änderung ?< des ersten Fluidsleuersignals ändert und dadurch den dritten Auslaßkanal (306) entsprechend mit Druck beaufschlagt, und daß die Fluidik-Versiärkergruppe ferner mehrere monostabil Fluidik-Verstärker (Aq. Aw. An) enthält, die mit dem ersten und dritten Ausiaßkana! (378. 3061 verbunden sind und auf den /wischen diesen herrschenden Druckunterschied ansprechen und das Steuersignal erzeugen.
    K). Regclanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite I luidik-Verstärkerstufe (48. 50) eine Fluidik-Hilfsstufe(SO) mit einer Verglcichseinrichuing (76. 90. 216,218,220)enthält,d'eeineineBezugstemperatur darstellendes Bezugsdrucksignal erzeugt, wobei die Hilfsstufe (50) in Abhängigkeit vor dem ersten Fluidsteuersignal und dem Bezugsdrucksignal ein die Brennstoffregelvorrichlung (44) beeinflussendes Hilfssteuersignal zur Regelung des Gemischverhältnisses auf den der Beziigstcmperatur ent- s.s sprechenden Wert erzeugt.
    11. Rcgelanlage nach Anspruch H). dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstufe (50) einen proportional wirkenden, einerseits auf das erste Fluidsteuersignal und andererseits auf das Bezugs- <<o drucksignal ansprechenden Fliiidik-Verslärkcri .I4) enthält, der das Hilfssteuersignal in Form eines sich entsprechend den Abweichungen de< ersten Fluidsteuersignals vom Bezugsdrucksignal ändernden Druck Unterschieds erzeugt, und daß die <«; Brennstoflregclvorrichtung (44) eine brennstol'fheiriebenc. proportional wirkende Verstarkungsvorrichuing M5. .4,,) einhalt, die auf den Druckunterschied anspricht und einen dem Motor zugeführten Brennstoffmengensirom einstellt, welcher sich proportional zu dem Druckunterschied ändert
    12. Regelanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstufe (50) den dem Motor zugeführten Brennstoffmengenstrom auf ein von Änderungen des dem Motor zugeführten Luftmengenstroms 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 [A-,) enthält, der auf den stromabwärts der Drosselklappe (32) herrschenden Luftdruck anspricht und ein proportional zur Änderung des Luftdrucks verändertes Hilfsdrucksignal erzeugt, wobei die Hilfsstufe (50) das Hilfssteuersignal in Abhänsigkeit von dem Hilfsdrucksignal abwandelt.
    14. Regelanlage nach einem der Ansprüche 10 bis !3, 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-Verstärkcrstufen (46, 48, 50) luftbetrieben sind und mit ihren Einlassen (72. 74. 76) Umgebungsluft aufnehmen und mit ihren Auslässen (86. 88, 90) an einer Unterdruckquelle (84) anliegen
    16. Regelanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale Druckluftsignale sind und die Brennstoffregclvorrichtung (44) einen ersten und zweiten, proportional wirkenden, durch unter Druck stehenden Brennstoff betriebenen Fluidik-Verstärker M5. A1J enthält, wobei der erste Fluidik-Verstärker (/I5) auf die Druckluftsteuersignale anspricht und einen dazu proportionalen Brennstoff-Steuerdruckunterschied erzeugt und der zweite FKiidik-Verstärker Mj auf den Brennstoff-Steuerdruckunterschied anspricht und den dem Motor zugeführten ßrennstoffmengenstrom auf einen Wert einstellt, der sich proportional zu dem Brennstofl-Sieuerdruckunterschied ändert.
DE19702019513 1969-04-23 1970-04-22 Brennstoff-Regelanlage für gemischverdichtende Brennkraftmaschinen Expired DE2019513C (de)

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