DE2023733A1 - Elektronische Kraftstoff-Dosier und Einspritzeinrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. E. Eder Dipl.-ing. K. Sshieschke 2023733

8 München 13 Elltabethstraße 34

Societe Industrielle d¹ Electronique et d' Informatique

Pari s / Frankreich

Elektronische Kraftstoff-Dosier- und Einspritzeinrichtung

Ein erfxndungsgemässes System erlaubt das Dosieren und Einspritzen von Kraftstoff für hin und her gehende Wärmekraftmaschinen, insbesondere für Motoren, bei denen die Verbrennung infolge hoher Verdichtung erfolgt, und für Motoren mit gesteuerter Zündung,

Bei einem erfindungsgemäß arbeitenden System fördert eine Kolbenpumpe bei jedem Arbeitsspiel eine gleichbleibende Kraftstoffmenge, wobei Beginn und Ende der Förderbewegung winkelmässig gegenüber der Kurbelwelle dee Motors, an dem das System angebracht ist, festgelegt sind. Der auf diese Weise geförderte Brennstoff kann in jedem Augenblick zu mindestens einer Einspritzdüse geleitet werden, wodurch die Einleitung von Brennstoff in den oder die Zylinder des Motors erfolgt» in die hinein eingespritzt wird·

Eine elektronische Programmiereinrichtung setzt die Zeit;-

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m. 2 — '

abschnitte fest und steuert die Zeitabschnitte» während welcher der von der Pumpe geförderte Brennstoff den Einspritzdüsen zugeleitet wird.» in Abhängigkeit von Parametern, die sich aus dem Betriebsverhalten des Motors ergeben.

Nachstehend wird das elektronisch-volumetrisch arbeitende Kraftstoffeinspritzsystem an Hand eines die Erfindung nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels für einen EinZylindermotor und allgemein für einen Mehrsylindermotor beschrieben»

Insbesondere zeigt Fig«, 1 als ein die Erfindung nicht begrenzendes Beispiel eine Ausführungsform des elektro-voIumetrischen Systems nach der Erfindung am Beispiel eines Einzylindermotors.

Die Einrichtung besteht aus einer Förderpumpe₃ einem Dosierblock mit Absperrmittel und einer Einspritzdüse«, Die Pumpe weist eine» zylindrischen Kolben 3 auf, der spielfrei in dem Zylinder H gleitet« In der einen Richtung wird der Kolben 3 durch eine Nockenscheibe 1 vorgetrieben, in der anderen durch, ©ine Feder 2₀ Am Ende von 3 befindet sich eine Kammer 8, die über eine Federklapp© 9 mit einer Leitung 10 in Verbindung steht| die Federklappe 9 läßt den Durchtritt von Kraftstoffj der eich in der Kammer 8 befindet, dann zu, wenn der Druck des Kraftstoffs ©inen bestimmten Wert übersteigt ο Der Kraftstoff kann wegen dev Klappe 9 sich nur von 8 nach 10 belegen« In den Kolben 3 ist ein Kanal 6 geschnitten, dessen eines Ende in die Kammer¹ 8 ausmündet₉ nährend das andere Ende in d®r Mand des Kolbens 3 ein® Mündung 5 bildet.» In der Wand des Zylinders '■} befindet sieh ©in© öffnung 7@ die an die Kraftstoff zuleitung a,Eg@sehl©®g©n ist«, Bei» Kraftstoff wird nach 7 von einex¹ hier nicht dapgestelltan Pumpe beför» dert, und d®i? Förderdruck ist niedriger als der zum öffnen von 9 ©rford®rliche Dr«ek« Die bei "1 endende Zuleitung ist so

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ausgeführt, daß, wenn der in 8 enthaltene Kraftstoff unter einem Druck steht, der niedriger ist als der zum Öffnen von 9 erforderliche Druck, aber höher als der Förderdruck, der Kraftstoff von 8 in die Zuleitung über 6,5 und 7 zurückkehren kann. In der tiefsten Stellung von 3 (wenn 2 maximal entspannt ist, wie die von 1 gesteuerte Bahn es erlaubt) ist die Mündung 7 unmittelbar mit der Kammer 8 verbunden. Wenn 3 unter der Wirkung von 1 angehoben wird, tritt der Augenblick ein, in dem 7 der Mündung 5 so gegenübersteht, daß 8 Über 6 mit der Zuleitung verbunden ist. Zwischen diesen beiden Stellungen ist die Mündung 7 durch die Wand U abgesperrt, und die Kammer 8 ist von der Zuleitung abgetrennt: die Kammer kann jetzt nur über die Klappe 9 mit der Leitung 10 in Verbindung treten. Die Nockenscheibe 1 wird von dem Motor angetrieben und steht in fester Winkelbeziehung zu der Kurbelwelle des Motors. Im übrigen ist die Nockenscheibe 1 so berechnet und angeordnet, daß die Periode der Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder in einem Bewegungsabschnitt von 3 liegt, in dem die Kammer 8 infolge der oben angegebenen Verhältnisse gegenüber -Vcv Zuleitung abgesperrt ist.

Die Leitung 10 mündet mit ihrem einen Ende in eine öffnung 11, die in die Wand eines Zylinders 17 geschnitten ist. In diesem Zylinder bewegt sich spielfrei ein in seiner Breitenerstreckung von einem Durchlaß 13 durchbohrter Kolben IM- hin und her. Die Bewegung dieses Kolbens If wird in der einen Richtung durch eine Feder 16 gesteuert, die die Mündung dem Durchlaß 13 gegenüberzustellen sucht. Das andere Ende des Durchlasses 13 steht dann einer Leitung 15 gegenüber, die an eine Leitung .angeschlossen ist, in welcher der Kraftstoff einen Druck hat, der niedriger ist als derjenige, bei dem die Einspritzung in den Motorzylinder erfolgt. Wenn die Feder 16 allein auf m wirkt, versucht sie, 10 und 15 durch 13 zu verbinden, da die Leitung 15 in eine öffnung 12 in der Wand 17 mündet. In dieser Stellung stößt 14 mit seinem Ende gegen eine fest-

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stehende Wand 34. Ober ein Verbindungsstück 18 ist der Kolben 14 starr mit dem zylindrischen beweglichen Teil eines Elektromagneten verbunden. Dieser Elektromagnet besteht aus einem Magnetgehäuse, das eine zylindrische Bohrung 21 aufweist, in der das bewegliche Teil 19 des magnetischen Kreises gleitend verschiebbar ist. 19 besteht selbst aus einem magnetisch permeablen Material. Eine Wicklung 22 erzeugt das Magnetfeld in den Kreisen 20 und 19 in solcher Weise, daß, wenn ein Strom in der Wicklung fließt, das in dem Magnetkreis erzeugte Feld das bewegliche Teil 19 an das feststehende Teil 20 heranholt. Ein Spalt 23 bildet den Abstand zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Teil. Wenn ein Strom die Wicklung zwischen deren Enden und 2 5 durchsetzt, sucht er den Spalt 23 zu verkleinern, wobei er auf 14 eine Kraft ausübt, die gegenüber der von der Feder 16 erzeugten Kraft entgegengesetzte Richtung hat. Die Stromstärke in der Wicklung 22 ist so gewählt, daß die Kraft des Magnetfeldes die der Feder 16 übertrifft; der Kolben 14 muß sich dann in eine Lage bewegen, in der 13 nicht mehr als Verbindung zwischen den Leitungen 10 und dienen kann. Die Wicklungsenden 24 und 25 werden an eine später zu beschreibende elektronische Steuereinrichtung angeschlossen

Die Leitung 10 steht ausserdem über eine Leitung 26 mit einer Kammer 27 in Verbindung. Über eine Leitung 30 ist diese Kammer mit dem Motorzylinder verbunden, in den hinein der Kraftstoff eingespritzt werden soll. Am Ende von 30 befindet sich eine kreisförmige öffnung 28, die von einer zylindrischen Nadel 31 abgeschlossen werden kann. Diese Nadel gleitet spielfrei in einem Zylinder 32 und wird mit ihrem konischen Ende 29 gegen die als Sitz dienende Öffnung 28 geführt. Eine Feder 33 drückt 31 auf 28, wenn der in

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befindliche Kraftstoff unter Niederdruck steht. Wenn im Gegensatz dazu, der Druck des Kraftstoffs in 27 so groß ist, daß er durch Einwirken auf die Querschnittsf.lache von 31 die Kraft der Feder 33 überwinden kann, wird die Nadel 31 gehoben, und die Leitung 30 steht Über 28 mit der Leitung 26 in Verbindung. Der Wert des Drucks, bei dem 31 gehoben wird, ist grosser als der Wert des Drucks in der Leitung 15.

Ein wesentliches Kennzeichen der Pumpe ist darin zu sehen, daß, wenn 8 von 1 isoliert ist, einerseits das von 3 Überstrichene Volumen grosser ist als das Kraftstoff volumen-, das in den Motor eingespritzt werden soll, und andererseits die Abgabemenge von 3 je Drehungsbetrag von 1 der Kraftstoff· menge entspricht, die .für ein gutes Arbeiten des Motors erforderlich ist»

Fig. 2 stellt in Form eines die Erfindung nicht begrenzenden Ausführungsbexspiels eine Ausbildungsform einer elektronischen Einrichtung für die Speisung der Wicklung 22 des Elektromagneten dar.

Die elektronische Einrichtung besteht aus einem Meßfühler für die Motordrehzahl, einer Schaltung, die das Fortschreiten der Einspritzung verwirklicht, einem Meßfühler, der die Befehle zur Mangengteuerung (Gashebel) überträgt, einem elektronischen Kreis, der die erforderliche Einspritzzeit in einem gegebenen Augenblick errechnet und aus Speisekreisen für die Stromversorgung der Wicklung des Elektromagneten*

Der Rotationsfühler 35 besteht aus einer Metallnadel 36, die •o von einem Motor angetrieben wird, daß jeder Umdrehung der Nadel «in vollständiges Arbeitsspiel des Motors entspricht. Dies· »anließt den Magneten 37 jedesmal kurz, wenn

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sie in seiner Nähe vorb@ilä-w£t_e Diese Wirkung wird durch das Auftreten eines elektrischen Impulses übertragen, der in der Wicklung 38 entsteht» Dieser Impuls ist gegenüber der Kurbelwelle winkelveraögert₉ und das Zeitintervall, das zwei aufeinanderfolgende Impulse voneinander trennt₉ ist umgekehrt proportional der Motordrehzahl·

Dieser Impuls beeinflußt den Modulator 39 über kQ» Der Mo» dulator 39 besteht aus einer isaonostabilen Schaltung ₉ die * unter dem Einfluß des auf %0 eintretenden Impulses in die unstabile Lage kippt und in die stabile Lage am Ende eines Zeitabschnitts zurückfällt, der proportional der auf m gelieferten Spannung ist-„ D@z» Modulator gibt auf ^2 ©ine Rechteokwelle mit konstanter Amplitude und wechselnder Breite ab; die Periode der RschteckH@ll@ ist gleich einem Arbeitsspiel des Motors ο Di© R@cht@ckwelle beginnt mit dem Impuls H3 und hat die in Fig® 3 angedeutete Form 4»κ

Der SpannungsmittelweFt ά®%* Rechteckwelle Ht ist proportional der Breite und umgekehrt proportional der Periode,■ also proportional der Motordrehzahl· Dieser Mittelwert wird durch den Tiefpaß 45 ausgefiltert und mit der von dem Potentiome-P ter H6 gelieferten Gleichspannung verglichen,. Der Differenz-Verstärker **7 verstärkt die Differenz der Spannungen, die zwischen seinen Eingängen ⁴W und f9 besteht. Zu ihm gehören der Widerstand 50 und der Kondensator Sl₉ die die von dem Filter »♦5 begonnene Filterung fortsetzen· Die von dem Verstärker ausgehende Gleichspannung steuert die Breite der Rechteckwelle Hk am Steuereingang ¹H des Modulators in der Weise, daß, wenn'die Verstärkung das Verstärkers W- sehr hoch ist₉ die Differenz zwischen der ¥on dam Potentiometer ^6 abgegebenen· und des» mittleren Spannung am Rechteelcwelle W praktisch Null wird» was sup Folge hat, dai di@ Breite der Rechteokwelle W proportions! dem Drehwlxikel des. Potentio-

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meters 46 und umgekehrt proportional der Motordrehzahl gemacht wird.

Die Rückflanke der Rechteckwelle 44 kann gegenüber dem Im-' puls 43 verschoben werden, der eine feste Lage im Motorarbeitsspiel aufgrund des Potentiometers hat, das seinerseits eine Einstellung erlaubt. Das Potentiometer kann ebenfalls nach einer vorgegebenen, von der Motordrehzahl abhängigen Funktion, nach der die Einspritzung verläuft, verstellt werden. Die Rückflanke ist somit ebenfalls winkelmässig in dem Arbeitsspiel des Motors festgelegt, weil sie am Ende eines Zeitabschnitts auftritt, der umgekehrt proportional der Motordrehzahl ist.

Bei dieser Ausführungsform ist der Läufer des Potentiometers 55 mechanisch mit dem Gashebel verbunden; der Läufer wird nach einer von dem betrachteten Motor abhängigen Funktion bewegt.

Die Rechteckwelle 57 erreicht den Leistungsverstärker 59, der den für die Speisung der Wicklung 22 benötigten Strom abgibt, sobald die Rechteckwelle 57 eine von Null verschiedene Amplitude hat. Bei Stromdurchgang in der Wicklung 22 wird der Kolben 14 (Fig. 1) gehoben, wodurch die Einspritzung von Kraftstoff über die Einspritzdüse in den Zylinder erfolgt. -

Ein wesentliches Merkmal der beschriebenen elektronischen Einrichtung ist demnach, die Steuerung eines Elektromagneten hinsichtlich eines Winkels des Motor-Arbeitsspiels, der von der Stellung des Gashebels abhängt, vorzunehmen, einer Steuerung, die mit dem Motor-Arbeitsspiel durch eine von der Motordrehzahl abhän^gen Beziehung gekoppelt sein kann oder die einer vorher getroffenen Einstellung folgt, die nach Bedarf verändert werden kann.

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Das zweite Merkmal der elektronischen Einrichtung, das von der Wahl des eingeschleiften Systems abhängt, ist, daß dieses System besonders stabil ist und besonders genau arbeitet. Eine solche Einrichtung erlaubt die Einhaltung der Winkel mit einer Genauigkeit von 1/1000 des verlangten Winkels.

Wenn mehrere Zylinder ein und desselben Motors versorgt werden sollen, so setzt sich das elektro-volumetrische Einspritzsystem aus einer der beschriebenen Pumpe genau entsprechenden Pumpe und so vielen Dosier-Verteilern zusammen wie Zylinder zu versorgen sind.

Eine Dosier-Verteiler-Gruppe ist mit einer Einspritzdüse so verbunden, daß jene ausschließlich die Einspritzung an der Düse steuert, der sie zugeordnet ist.

Es sind ebenso viele Einspritzdüsen wi.e zu versorgende Zylinder vorgesehen. Diese Art Einspritzdüsen geht aus der vorangegangenen Beschreibung und aus Fig. I hervor.

Fig. H "gibt eine die Erfindung nicht begrenzende Ausführungs· form einer Dosier-Verteiler-Gruppe wieder, wie sie bei Versorgung mehrerer Zylinder mit einer einzigen Pumpe verwendet wird.

Durch eine Leitung 10 ist der Dosierblock mit der Austrittsklappe 9 einer Pumpe der oben beschriebenen und in Fig. gezeichneten Art verbunden, Entsprechend der früheren Beschreibung kann die Leitung 10 mit einer Leitung 15 verbunden werden, in der der Kraftstoffdruck niedriger als der für das Abheben der Einspritzdüsennadel erforderliche Druck sein soll.

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Der Dosier-Verteiler-Block setzt sich aus zwei, durch Elektromagnet e betätigten Absperrventilen zusammen.

Das erste Absperrventil wird von einem zylindrischen Teil 114 gebildet, das sich spielfrei in einem Zylinder 117 bewegt; dieser Zylinder ist mit einer Querbohrung 113 versehen. In der Wand von 117 befinden sich zwei öffnungen 111 und 112. 114 wird von einer Feder 116 zurückgeführt, die, wenn sie allein wirksam ist, das Ende von 114 gegen eine feststehende Wand 134 schiebt. In dieser Stellung verbindet 113 die Leitung 10 über 111 und 112 mit einer Leitung 135.

Der Kolben 114 ist durch ein Verbindungsstück 118 starr mit dem beweglichen Teil 119 eines Elektromagneten verbunden, der ebenso arbeitet wie der zuvor beschriebene.

Wenn ein Strom durch die Anschlüsse 124 und 125 und die Steuerwicklung 122 fließt, sucht er den Spalt 123 zu verkleinern, wodurch der Kolben 114 angehoben und damit die Verbindung zwischen 10 und 135 unterbrochen wird.

Die Anschlüsse 124 und 125 sind an eine elektronische Steuerschaltung angeschlossen, die weiter unten beschrieben wird.

Die Leifctng 135 mündet mit einer öffnung 11 in der Wand eines Zylinders 17, in der ein zylindrisches Teil 14 spielfrei verschiebbar ist. Dieser Zylinder 14 weist eine Querbohrung 13 auf, die eine Verbindung zwischen der Leitung 135 und der Leitung 15 durch eine öffnung 12 in der Wand 17 herzustellen vermag. Eine Feder 16 sucht 13 durch 11 mit 10 und durch 12 mit 15 zu verbinden, indem sie das Ende von 14 gegen eine feste Wand 34 führt.

Im übrigen steht die Leitung 135 über eine Leitung 26 in 009882/1359

ständiger Verbindung mit einer Einspritzdüse der weiter oben beschriebenen und in Fig„ 1 gezeichneten Art,

Der Kolben 14· ist durch ein Zwischenstück 18 starr mit dem beweglichen Teil eines Elektromagneten 19 verbunden, der einen Zwischenraum 23 und eine Steuerwicklung 22 besitzt» Die Arbeitsweise dieses Elektromagneten stimmt mit der Arbeitsweise des Elektromagneten überein, der für einen Einzylindermotor beschrieben und in Fig« 1 gezeichnet wurdes Wenn ein * Strom durch die Anschlüsse 2% und 25 fließt, wird der Zwischenraum 23 verkleinerte wodurch die Leitung 13 gesperrt und jede Verbindung·zwischen 185 und 15 unterbrochen wird» Die Anschlüsse 2Mr und 25 sind an eine elektronische Steuer™ schaltung angeschlossen» die weiter unten beschrieben wird.

Wie bereits erwähnt₉ sind so viel© Dosier-Verteiler-Blöcke vorzusehen, wie es Zylinder.zu versorgen gibt₉ wobei alle Blöcke ständig über ihre Leitung 10 mit der Austrittsklappe 9 der einzigen Kolbenpumpe verbunden sind» Die Pumpe wird durch eine Nockenscheibe 1 (Fig₀ 1) angetrieben, die ihrerseits voa dem Motor derart angetrieben wird₉ daß jede ihrer Förderphasen durch 9 winkelmässig und nacheinander alle " Perioden überdeckt₉ während welcher die Einspritzung in allen zu versorgenden Zylindern ablaufen soll»

So lange mehrere Zylinder ein und desselben Motors, versorgt werden sollen, stimmt der Aufbau der el@ktronis.chen Einrichtung mit der eines Einzylindermotors überein._o

Es empfiehlt sich jedeehs, die Steuerkr©ise des Elektromagneten ₉ der die Absperrung der Dosier~Verteilez»~Blöcke mit dem Kolben H¹S* nach Fig₀ § vernimmt,» ebenso wie Verzwnigungs schaltungen, die den SeliXieübsfehl für den Kolben IH zu beeinflussen vermögen_s an ©inem geeigneten Dosier"= Verteiler» Block anzuordnen·

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- ii -

Die Fig. 5 zeigt ein die Erfindung nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel einer elektronischen Einrichtung für die Speisung der Wicklungen 22 und 12 des Dosier-Verteiler-Blocks (Fig. 4) für einen Vierzylinder-Viertakt-Motor.

Die Einrichtung umfaßt einen elektronischen Kreis für den Zulauf zur Einspritzung, einen Meßfühler, der die Mengensteuerbefehle (Gashebel) überträgt, einen elektronischen Kreis, der die erforderliche Einspritzdauer in einem bestimmten Zeitpunkt berechnet. Diese Elemente stimmen mit denjenigen übezan, die in Verbindung mit dem Einzylindermotor beschrieben worden sind. Die Einrichtung umfaßt unter anderem einen von dem vorhergehenden abweichenden Meßfühler für Drehung und Drehzahl, einen Kreis zum Ausarbeiten von Sperrbefehlen für die Dosier-Verteiler-Blöcke, Leistungsverstärker, die mit den vorher beschriebenen Übereinstimmen, deren Zahl aber doppelt so groß ist wie die der Zylinder.

Der Drehungsmeßfühler 136 weist eine Metallnadel 137 auf, die mit der halben Drehzahl des Motors herumgeführt wird, und so viele Magnete 138, 139, 140 und IHl und Wicklungen 142, 143, 144 und It5 wie es Zylinder gibt. Jedes Mal, wenn die Nadel 137 in der Nähe eines Magneten vorbeiläuft, erzeugt sie in der zugeordneten Wicklung einen Impuls 146, 147, 148 oder 149 CFig. 6), der hier zwei unterschiedliche Bedeutungen hat:

I) Er bringt die zugeordnete bistabile Schaltung 150-, 151,

152, oder 153 in den Schaltzustand L und die nachfolgende bistabile Schaltung 151, 152, 153, 150 in den Zustand 0. Die bistabilen Schaltungen erzeugen an 155, 156, 157 oder 158 die Rechteckwellen 159, 160, 161 oder 162: Der Zustand L entspricht hohem Niveau, der Zustand 0 dem niedrigen Niveau.

II) Er betätigt den Modulator 39 über die logische ODER-Schaltung 163, die die Vereinigung aller Impulse vornimmt.

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Die Schaltungen, die dan Zulauf zur Einspritzung und die Berechnung der Einspritzdauer bewirken, arbeiten somit in einem Rhythmus, der im vorliegenden Fall viermal schneller ist als derjenige bei dem Einzylindermotor. Sie erzeugen die Rechteckwellen 44 bzw, 57, die an den Ausgängen 42 und 58. der-Modulatoren 39 und 52 auftreten.

Die Rechteckwellen 159 bzw. 160 bzw. 161 bzw» 162 beeinflussen die logischen UND-Schaltungen 16«+ bzw/ 165 bzw. 166

fc bzw» 167 sowie die Leitung 30 und den Befehl zur Genehmigung der Einspritzung, der an 168 liegt« Dieser letztere Befehl erfolgt im allgemeinen bei L (hohes Niveau)_} ausser unter bestimmten besonderen Arbeitsbedingungen des Motors₉ wo es von Bedeutung sein kann, die Einspritzung nicht freizugeben. Die verschiedenen logischen UND-Schaltungen ergeben auf 169 bzw. 170 bzw. 171 bzw. 172 die Rechteckwellen 173 bzw. 174 bzw. 175 bzw. 176, die sich durch das Zusammentreffen der Reckteckwellen 57 mit den Rechteckwellen 159 bzw» 160 bzw» 161 bzw. 162 ergeben,die die Leistungsverstärker 177 bzw» bzw. 179 bzw. 18O₉ die den Wicklungen 22₁ bzw« 22₂ bzw₀ 22_g bzw. 22g zugeordnet sind, beeinflussen, die ihrerseits vier die Einspritzung bewirkenden Dosier-Verteiler-Blöcken zuge-

" ordnet sind.

Die Komplementgrössen der Rechteckwellen 159 bzw. 160 bsw₀ 161 bzw. 162„ die 0 zeigen₉ wenn die letzteren L aufweisen ₉ und umgekehrt, wirken auf die Leistungsverstärker 181bzw_e 182 bzw» 183 bzw, 184, Die Wicklungen 122_i bzw. 122,, bzw. 122« bzw. 122η werden also gespeist₉ wenn die Reefoteckt-jellen 159 bzw, 160 bzw» ISl bsw_e 1S2 0 haben₀ Nur jeweils eine der Wicklungen zur Zeit wird sieht gespeist₉ was sur Folge hat § daß ein einziges? Absparokolben d<sr Dosier~V©r>teiler~ Blöelce von seiner FeddJ? in di«s unte^© Lage gebracht ist und daß τύλτ· die diesem Kolben gugso^daet© Einspritzdüse versorgt wird β

Fig. 7 zeigt ein die Erfindung nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel für die elektro-volumetrische Einspritzung mit einer einzigen Pumpe für Verwendung an einem Viertakt-Vierzylinder-Motor.

Die vier Einspritzdüsen B^, B₂, B₃ und B₁₊ sind auf jeweils einem Zylinder angeordnet und sind durch Leitungen 26^, 26₂, 26₃ und 26^ mit den Dosier-Verteiler-Blöcken A^, A₂, A₃ und A₁^ der in Fig, 4 gezeichneten Art verbunden.

Alle Blöcke stehen ständig über miteinander verbundene Leitungen 10 mit der Auftrittsöffnung der Pumpe P in Verbindung, die entsprechend der Fig. 1 ausgeführt sind.

Diese Pumpe P wird über eine bei 7 ausmündende Leitung C von einer Speisepumpe N versorgt, die den Kraftstoff mit einem unter dem Abgleichdruck der Klappe 9 (Fig. 1) liegenden Druck fördert. Alle Ausgangsleitungen 15 (Fig. 1 und »O der Dosier-Verteiler-Blöcke sind zusammengeführt und sind mit dem Kraftstofftank R des Motors verbunden.

Jeder Block A ist durch eine Leitung C^, C₂, C₃ oder C₁^ elektrisch verbunden mit einer elektronischen Steuereinrichtung M der oben beschriebenen Art (Fig. 5). Jede Steuerleitung G kann für sich die beiden Elektromagnete eines Blocks A steuern.

Die Pumpe P wird von einer Nockenscheibe 1 (Fig. 1) angetrieben, die mit der doppelten Drehzahl umläuft wie die Kurbelwelle des Motors, damit sie den oben angegebenen Voraus» Setzungen entsprechen kann, nämlich nacheinander allen Zylindern den einzuspritzenden Kraftstoff zuzuführen.

Das elektronische Steuersystem M für die Dosier-Kiirteiler-Blöcke empfängt die den Betriebszustand des Motors kennzeichnenden Informationen über eine Serie von Leitungen I, die jeweils mit einem Meßfühler verbunden sind. Bei einem die

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Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispiel nimmt das hier beschriebene System drei Informationen aufϊ

1) über die gemeinsamen Leitungen I₁ und I₂ die Winkellage der Kurbelwelle des Motors und ihre Drehzahlj

2) über die Leitung I₃ die Stellung der Steuerung D für die Einspritzmenge (beispielsweise: Gashebel)«

Das Einzylinder-System ist weiter oben dargestellt worden, und seine Arbeitsweise wird ansehliessead unter Verwendung der Bezeichnungsweisen aus Fig» I beschrieben.

Die Nockenscheibe 1 geht aus von einer Lages, in der die Foder 2 maximal entspannt ist® Die Bewegung der Nockenscheibe läßt daher anfaags den Kolben 3 aufwärts gleitenο S© lange eine direkte Vsrbizndung zwischen der Mündung 7 und der Kam™ irter 8 bestelltj, läuft der durch 3 geförderte Kraftstoff, der sick infolge uev Zufnte cteeh J in 8 befand₉ unmittelbar in die Zuleitung ctaeh 7 hindur©h sux>üek₉ weil der Abgleich·^ druck der Klappe 9 grosses* ist a,ls der* Ssuleltungüdruck in 7₈ εο daß die Klappe 9 sieh nieht öffnet ₀ Von d@m Augenblick an₀ la dem der⁴ Kolben 3 wltoend seines Anstiegs die öffnung 7 zu vepochliesgesi b©ginat₉ igt di© Kajeex» 8 von d©? - Zuleitung ^öltg £tbgeoGfo&ii:t©n₀ und d®^ in 8 b©f£adlich© Kraftstoff wird min dui?eSi 9 feiacteefc in dez⁵ L@it«ag 10 gefördert ₉ weil ά&3? Br'nclsaastiüg d@© feaftstoff® in. 8 watez» der- Wirkung der Bewegmig ^©b. 3 di© öffnung ^οώ 9 fa®i?b®±führt _o Der Punkte, sä des dos? Kraftstoff »seil 10 w& fliaisen begingt _D liegt g©= s? des³ Kes¹!!©!^©!!© dos Motors ₀ in den die Ein§pK»itzusig fe, fest η weil di@ M©ek©nssheib© 1 starr an diese Kurbel= walle aagesisiiI©s©©E ist₀ Diesez¹ Aaschluß erfolgt derart ₉ dal dei⁵ B©gina ά®ν Förderung duroh 9 hindurch wink®!massig vor» dem Ptmkt liagt₀ zn dom di® Eiasp^itsung in ά®η Zylinder beginne« solle, ?@n diesen A«g©nbliok an fördert di© Pumpö den Kraftstoff in 10 in einer die oben -geg©b@nsn B©dingusi\g©n

erfüllenden Weise. Während dieser ersten Anstiegsphase des Kolbens 3 fließt kein Strom in der Steuerwicklung 22, so daß der Durchlaß 13 die Leitungen 10 und 15 miteinander verbindet: Da der Druck in 15 immer unter dem Druck liegt, der für das Abheben der Nadel 31 von ihrem Sitz 28 erforderlich ist, fließt der gesamte von 3 durch 9 hindurch geförderte Kraftstoff unmittelbar in die Leitung 15, so lange in 22 kein Strom fließt.

Von dem Augenblick an, in dem ein so starker Strom fließt, daß die Kraft der Feder 16 überwunden werden kann, hebt sich der Kolben 14 und verschließt in der vorher beschriebenen Weise die Öffnung 11, so daß, da 3 weiterhin durch 9 hindurch fördert, der Druck in der Leitung 10 ansteigt. Sobald dieser Druck den zum Abheben der Nadel 31 erforderlichen Wert erreicht, ist die Öffnung 28 frei, und der durch 3 geförderte Kraftstoff gelangt unmittelbar in die Leitung 30 und anschliessend in der durch 3 bestimmten Menge in den Motorzylinder. Man sieht, daß die Einspritzung in den Zylinder in dem Augenblick beginnt, in dem in der Wicklung 22 Strom fließt. Da der Beginn der Förderung durch 9 hindurch winkelmässig vor dem Punkt liegt, zu dem die Einspritzung beginnen soll, beginnt die elektronische Steuerschaltung den Strom durch 22 nach dem Verschliessen von 7 durch 3 fliessen zu lassen und zwar in einem Augenblick, der zum Erreichen eines guten Arbeit ens des Motors vorher festgelegt ist.

Wenn kein Strom mehr durch die Wicklung 22 fließt, verschwindet die magnetische Anziehungskraft, und die Feder 16 führt den Kolben 14 mit seinem Ende an die Wand 34, so daß die Verbiüung zwischen 15 und 10 wiederhergestellt ist. Nun sinkt der Kraftstoffdruck auf den Druck in der Leitung 15 und liegt damit unter dem zum Abheben der Nadel 31 von ihrem Sitz erforderlichen Wert. Sobald in der Wicklung 22 kein Strom mehr fließt, sinkt die Nadel 31 wieder herab und verschließt die Öffnung 28, so daß der gesamte von 3 geförderte Kraftstoff

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unmittelbar nach 15 gelangt. Die Einspritzung durch 30 hfadurch in den Motorzylinder ist also von dem Augenblick an unterbrochen, in dem der Strom durch die Wicklung 22 abgeschaltet wird. Da das Ende der Förderung durch 3 winkelmassig nach dem gewollten Ende der Einspritzung in den Zylinder liegt, ergibt sich,, daß das Ende der Einspritzung nur von der Unterbrechung des Stroms in 22 abhängt»D iese Strom« Unterbrechung wird durch die oben beschriebene elektronische Steuerschaltung bewirkt» Als sehr wesentliches Kennseichen fc ist anzusehen, daß während des Zeitabschnitts, in dem 22 stromdurchflossen ist und in dem daher die Einspritzung stattfindet, die winkelmässige Einspritzmenge nur von der durch die Nockenscheibe 1 beeinflußten Bewegung des Kolbens 3 abhängt.

Um ein gutes Arbeiten des Motors zu erreichen₉ muß die Einspritzung in Abhängigkeit von den Betriebsparametern des Motors (Drehzahl$ Steuerung der Leistungsabgabe ···) bei einer Winkellage der Motorkurbelwelle beginnen und in einer anderen Lage enden, wobei diese beiden Punkte vorher an Hand der Betriebsverhältnisse definiert werden_β

™ Es ist Aufgabe der elektronischen Steuerschaltung_ft. in Abhängig« keit von diesen Betriebsverhältnissen und der Stellung der Kurbelwelle den Befehl für den Beginn und das Ende der Ein=· spritzung festzustellen.

NacfeBeendiguHig der Eissport sung erreicht- der Kolben 3 eine Stellung ο in d©r die Kama©!⁵ üb©^ 6 nsuerdings mit der Zul©i·= tung 7 verband©» istg Bas? D^uek d©s Kraftstoffs in 8 fällt biis auf dea Dk⁵ü©Ic la 7₉ unä die Klapp© δ wird g@sehlossens des¹ Kraftstoff wir&a süs 8 öbex» d©n Kanal S in die Zulaitung.

S golaagt &n dass End® seiner Bahn₉ und unter dem

Einfluß der Feder 2 beginnt er eine Abstxegsbewegung, die ihn an den Bewegungspunkt führt, von dem die Beschreibung ausging. Während dieser Phase vergrössert sich das Volumen der Kammer 8 und der Kraftstoff sucht Zutritt zu der Kammer; während des gesamten Abstiegs des Kolbens bleibt die Klappe 9 geschlossen. Während der Abstiegsbewegung findet die Zuführung von Kraftstoff in die Kammer 8 statt, nämlich in den Phasen, in denen 8 mit 7 entweder unmittelbar oder Über den Kanal 6 verbunden ist.

Die gleiche Wirkung des Systems läßt sich auch ohne den Kanal 6 in dem Kolben 3 erreichen! Die Förderphase beginnt in dem Fall dann, wenn das obere Ende des Kolbens 3 die öffnung 7 abzudecken beginnt, und endet, wenn der Kiben nicht mehr weiter steigt. Die Kraftstoffzuführung erfolgt dann nur so lange wie 3 in seiner unteren Stellung steht und 7 unmittelbar mit 8 verbunden ist. Die Einspritzung findet, wie zuvor, während der Phase der Förderung durch 3 statt.

Die zu dem Hydrauliksystem gehörige elektronische Steuerschaltung wurde bereits oben beschrieben} sie arbeitet folgendermaßen:

Die spezielle Arbeitsweise des Steuerkreises für den Zulauf zur Einspritzung und des Steuerkreises für den Elektromagneten ist bereits in den vorhergehenden Patenten (niedergelegt unter der Nr. 6 907 518 am 17. März 1969 und unter der Nummer 6 906 HH3 am 7. März 1969) beschrieben worden,,

Die verwendeten Bezugszeichen entsprechen denen von Fig„ 1, Fig. 2 und Fig. 8.

Wir beginnen in dem Augenblick, in dem der Kolben 3 (Fig» I) der Pumpe zu steigen beginnt; dieser Zeitpunkt ist in Fig. 8 mit t_Q bezeichnet,

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Die bewegliche Nadel 36 des DrehungsmeBfühlers 35 (Fig. 2) befindet sich links vom Magneten 37«, Von der Wicklung 38 geht keinerlei elektromotorische Kraft aus₉ und das Signal 1M-3 (Fig. 8), das von der Wicklung ausgeht» ist O₉ Die' Modulatoren 39 und 52 (Fig«, 2) befinden sich in>der stabilen Lage_f und die Rechteckwellen W und 57 CFig. 8) sind auf dem Niveau 0» Der Strom, der die Wicklung 22 (Fig., 2) durchfließt, hat den Wert Null« Dieser Strom wird"in'Fig, 8 durch den Linienzug 185 dargestellt«,

Del? Kolben 3 (Fig. 1) dei? Pumpe erreicht den Punkts, in dem die Klappe 9 sich öffnets. Die Pump© fördert !dargestellt durch den Linienzmg 18© Ia FIg₀ 8) und der Kraftstoff läuft durch den BörelilaS 13 Ia Kolben U CFIg₀ 1) in den Kraftstoffbehälter surüeko Die Einspritzsaenge (Linienzug 187 in Fig. 8) ist Mull«,

BIe Nadel 3® ä®& O%>®kmngBm®&fQhl®VB 35 golangt In die Näh© des Magneten 37g In ά&%» Wicklung 38 CFIg₀ 2) entstellt ein Impuls ⁵I-B (Figo 8K Dieses» Impuls läßt den Hodulatoz* 39 (Fig. 2) ϊ&χρρβΚβ land dl® Rgelitseteslle ty Jj (Fig© S)₉ die von ctes Modttlat@i? 39 aMü)g@ht₉ @2»x»©ieht @in. angehobenes

Die RoöhtcB©kw©ll© H·^ behält itetssi hohen Wert wäfeensd eine© ZeItal5GQiiaitts₀ d©r won d©z» EInstelluag d©s Potentiometers ^t!M CFig ο 2> Bad α®Ε> D5?@iiSeifel d©s Meters abhäsigto ΙΊ®ηη der Ködeistosr- 39 mi sdia© 61©£eSig(SHiciiti2=g® zurückkehrt ₉ geht die ß<S(s!i!t©sfe5©llcB $*i gu^üek «ad IUt den M©dülat©z> S 2 kippen Di© 17QS. ekssi Modülatoj? i2 ausgeSiead® R©ehteclcw@ll© 57 CFIg₀S) Gr-Z¹SiQM: ©la ©oJiiosj Miv©aia und lilt d@ia Ström 185 Ia der Wiaisliifig %2 @at@t@!ioa_ö i-m%n dsx» L©Iitungsv@r©tär2cer 59 (Figo2\ üi@jr£g Des³ K©Ib@si I^ wiwd aagehob@a₉ wodurch die Leitung 13 afog©sp©i?s?t t-jiifd üßd d©r von d©^ P«mp@ gelieferte Kraft= stoff auf di© Eiaspx»£tzdü©e und Ia ä®n Zylinäer geführt wird«

Die Rechteekwelle 57 behält ihren hohen Wert während einer Zeitspanne bei, die von der Stellung der Leistungssteuerung, die den Läufer des Potentiometers 55 bewegt, und von der Motordrehzahl abhängt. Wenn der Modulator 59 (Fig. 2) wieder seine Gleichgewichtslage errächt hat, fällt die Rechteckwelle 57 ab, der Strom 185 in der Wicklung wird unterbrochen, und der Kolben If CFig. 1) geht wieder nach unten: Der von der Pumpe abgegebene Kraftstoff kehrt wieder in den Kraftstoffbehälter zurück, und die Einspritzung wird beendet.

Nun liefert die Pumpe nichts mehr, und der Kolben 3 (Fig. 1) kehrt in die untere Ausgangslage zurück, wie sie zu Beginn im Zeitpunkt t bestanden hat. Das Zeitintervall t^ - t entspricht einem Arbeitsspiel des Motors,

Um mehrere Zylinder mit einer einzigen Puiäpe versorgen zu können, müssen zwei Voraussetzungen erfüllt sein:

1) Die Pumpe muß so viele der eben beschriebenen Arbeitsspiele ausführen wie Zylinder vorhanden sind, und zwar während eines vollständigen Arbeitszyklus der vorhandenen verschiedenen Zylinder. Diese Voraussetzung läßt sich immer dadurch erfüllen, daß ein geeignetes Untersetzungs- ■ getriebe zwischen dem Antrieb der Nockenscheibe 1 (Fig.l) und der Motorkurbelwelle eingeschaltet wird.

2) Die Einspritzung darf nicht bei zwei Zylindern gleichzeitig stattfinden: Diese Voraussetzung wird nicht erfüllt, wenn die Zahl der zu versorgenden Zylinder sehr groß ist, und es ist daher erforderlich_s die Zahl dev Kolben der Pumpe so weit zu erhöhen₉ daß die genannte Voraussetzung für jeden Kolben erfüllt ist»

Wenn die beiden vorstehend genannten friedigt sind, ist es möglich, für ein i/oilstäMiges Ar-beit

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spiel der zu versorgenden Zylindergruppe einen Pumpenzyklus einem Arbeitszyklus eines Zylinders zuzuordnen! Unter diesen * Voraussetzungen fördert die Pumpe durch die Klappe 9 (Fig.l)

hindurch unter WinkelintervaIlen der Motorkurbelwelle, die nacheinander alle Winkelintervalle überstreichen, in denen die Einspritzung für alle zu versorgenden Zylinder stattfinden muß.

N sei die Zahl der zu versorgenden Zylinder» Dem ersten Zylinder ist ein maximales Einspritzintervall zugeordnet, das von der Förderperiode der Pumpe während ihres ersten Arbeitsspiels überstrichen wird. Das zweite Arbeitsspiel der Pumpe hat dann eine Förderperiode, die das maximale Einspritzintervall des zweiten Zylinders überstricht, und so fort bis zum Zylinder N, der ein Einspritzintervall besitzt, das von der Förderperiode des N-ten Arbeitsspiels der Pumpe überstrichen wird. In diesem Augenblick ist dann ein vollständiges Arbeitsspiel der Gruppe von N Zylindern abgeschlossen.

Nun kann ein neues Arbeitsspiel unter den gleichen Voraussetzungen beginnen.

Das System arbeitet demnach folgendermaßen (wobei die Bezifferung der Figuren 1 und 3 herangezogen wird).

Während des ersten Förderzyklus der Pumpe, der dem Zylinder Nr. 1 zugeordnet ist, läßt der oben beschriebene elektronische Steuerblock einen Strom in die Wicklungen 122 aller den übri- · gen N-I Zylindern zugeordneter Dosier-Verteiler~Blöcke laufen, d»h„ den Zylindern,, in die kein Kraftstoff eingespritzt werden soll; alle Kolben 11% dieser N-I Zylinder sperren somit die öffnungen Hl₉ so daß die zugehörigen Einspritzdüsen von der Pumpe getrennt siadL Die Einspritzung ©s»f©lgt 'daher nur in -den Zylindtox» Nso 1 tratest den Ver»hältniss©n₉ wie sie zuvor für einen Einsylindsrmotos· beschrieben

Während des zweiten Förderzyklus der Pumpe kann dann . nur der Zylinder Nr. 2 versorgt werden, während die übrigen durch die Kolben 114 ihrer Dosier-Verteiler-BlÖcke gegenüber der Pumpe abgesperrt sind.

Der gleiche Vorgang wiederholt sich anschliessend für die anderen Förderzyklen, bis man den letzten dieser Zyklen erreicht hat: Nun sind alle Zylinder einmal versorgt worden.

Ein neuer vollständiger Zyklus kann beginnen.

Um die aufeinanderfolgende Abdichtung jeder Gruppe von Zylindern nacheinander vorzunehmen, wird der oben beschriebene elektronische Block verwendet, dessen Wirkungsweise anschliessend beschrieben werden soll.

Die elektronische Einrichtung und speziell die Kreise für die Einspritzzuleitung und die Berechnung der Einspritzdauer haben einen Ausnutzungsgrad nahe 0,95, was die Steuerung mehrerer Zylinder soweit sichert, daß ein Zyklus der Einspritzeinrichtung, wie sie vorstehend beschrieben und einem Motorzylinder zugeordnet ist, nicht durch den einem anderen Zylinder zugeordneten Zyklus winkelmässig beschnitten wird.

Die Zahl der elektronischen Einrichtungen ist daher höchstens gleich der Zahl der Pumpenkolben.

In dem speziellen Fall, daß zwei Zylinder gleichphasige Arbeitsspiele aufweisen, könnten daher die von der gleichen elektronischen Anordnung ausgehenden Befehle die diesen beiden Zylindern zugeordneten Leistungsverstärker parallel ansteuern. ■ -

Die Arbeitsweise der N Zylindern zugeordneten elektronischen Einrichtung, die von dem gleichen Pumpenkolben gespeist wird,

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hat einen vollständigen Zyklus, der N Elementarzyklen wie diejenigen nach Fig. 6 enthält. Das Schema entspricht dem der Fig. 4, für die N = »* gilt.

Fig. 9 zeigt, daß im Zeitpunkt t nur das Absperrsignal 188, das den Zylinder Nr, H betrifft, im unteren Niveau steht; Nur die Wicklung der Absperreinrichtung des Dosier-Verteiler-Blocks Nr. ^ wird nicht gespeist, und dieser Dosier-Verteiler-Block kann den von dem Pumpenkolben geförderten Kraftstoff passieren lassen. ·

Wenn der den Zylinder Nr„ 1 betreffende Impuls 14-6 auftritt, läßt er das Absperrsignal 189 des ZyJinders Nr. 1 absinken und das Absperrsignal 188 des Zylinders 4 ansteigen; Jetzt läßt nur der Dosier-Verteiler-Block Nr. 1 den von dem Pumpenkolben geförderten Kraftstoff passieren.

Der Impuls 3A6 beeinflußt auch den Modulator 39 des Kreises für den Zulauf aur Einspritzung; die von dem Modulator abgegebene Rechteckwelle H4 läßt den Modulator 52 des Rechenkreises für die Einspritzdauer zurückfallen.

Die Rechteckwelle'57, deren Breite die Einspritzdauer für den Zylinder 1 bestimmt_s ist auf den Leistungsverstärker gelenkt, der der Wicklung des Dosier-Verteiler-Blocks Nr· 1 zugeordnet ist. Der Strom 190 gelangt in diese Wicklung, woraufhin in den Zylinder Nr„ 1 eingespritzt wird_f weil die Pumpe, wie 191 beweist, während dieses Zeitabschnitts fördert .

Beim Auftreten des Impulses IW₉ d@r den Zylinder Nr. 2 betrifft_$ steigt das Sperrsignal 189 des Zylinders.Nr. 1 wieder an, und das Sperrsignal 192 des Zylinders Nr₀ 2 fällt auf Null«, Ein Elementarzyklus,'der dem für den Zylinder Nr. 1 beschriebenen gMeh ist, läuft ab»

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Im Zeitpunkt t^ ist der vollständige Zyklus für die N Zylinder (hier: N = U), der von dem gleichen Pumpenkolben versorgt wurde, abgeschlossen.

Ein vollständiger Zyklus für die Gruppe der vier Zylinder beginnt.

Patentansprüche:

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Claims (19)

P atentansprüche :

1. Elektronische Kraftstoff»Dosier» und Einspritzein- ^— richtung zum Berechnen, Auswerten und vollständigen Steuern der Einspritzung eines beliebigen Kraftstoffs, gekennzeichnet durch elektronische Rechner, eine Dosierpumpe, Dosier- und Verteil-Einrichtungen, Einspritzdüsen und Verbindungsleitungen ₉ sämtüich angeordnet an Wärmekraftmaschinen, wie z.B. an Verbrennungsmotoren mit gesteuerter Zündung, Dieselmotoren, Turbinen usw..

2. Einrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an un ν er brannten,, die Atmosphäre verunreinigenden Gasen fast völlig verschwindet und insbesondere die Produktion von Kohlenmonoxid bei gleichzeitiger Verbesserung des Motorwirkungsgrades fast völlig vermieden wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1„ gekennzeichnet durch "a) Anwendung elektronisch programmierter elektrischer Mittel zum Steuern des Beginns und des Endes der Einspritzung mit sehr geringer Ansprechzeit, wodurch eine absolute Steuerung ά®ν Einspritzung aueh bei hohen Drehzahlen und bei geringem Leistungsabgabe erreich= bsa> ist nie auch ©isrie seta· gttt© Anpassungsfähigkeit am die Merkmal© d©r Einipritzfunktionem «nd damit ©ine ψ/ /¹^)V^[ι*ΐ)(θ)ΐΘ fs\ SlV^H^ΪΓΪΙ 65* (Γί!(¹^ C^ Wi f%ΥΊλΐ^ I i£lHIt ι f=lcn U 51 ΐτΐΙΟ col&'Y"1 ^^ tiί H "iril ί?® CTV^ä O(ä ES ^ο V \Zl tii ts' Vsi&J QJ \Ξ3ιϋ» lyiüilci Wi*^ Hj & α\& t> WtU iifei feü e) — 'ιΛο ii^=4 — w Λλ A^tiJ Jlßfi © Κα CaUw © Q

b) ßmmndn&g vor M©ßfühl®x»si für die Ermittlung der Merk«= ras!© d©s⁵ Einspritzung durch den elektronischen Programm-=

geber, Meßfühlern, die frei von mechanischer Hysterese und völlig unabhängig von dem Antrieb des Hydraulikteils sind, wodurch die die Einspritzung steuernde Einrichtung völlig unabhängig von der Hydraulik wird, was gute Wartungsmöglichkeit und das Fehlen jeden mechanischen Verschleisses zur Folge hat, woraus sich hohe Zuverlässigkeit, gute Möglichkeiten für die Aufnahme aller Betriebsparameter des Motors und damit der Anwendung komplizierter und gegen den Zeitablauf hervorragend reproduzierbarer Einspritzbeziehungen ergeben, sowie sehr erleichterte Möglichkeiten für etwaige Einstellungen und eine besonders genaue winkelmässige Einstellung des Beginns und des Endes der Einspritzung in allen Betriebsbereichen des Motors}

c) Anwendung elektronischer Schaltungsschleifenfnit hervorragender Stabilität gegenüber Umgebungseinflüssen und hoher Genauigkeit bei der Ermittlung der Einspritzdauer, die eine winkelmässige Einstellung auf ungefähr 1/1000 ermöglicht;

d) Anwendung logischer Kreise überall dort in der elektronischen Anordnung, wo das möglich ist, so daß wegen der Auf-Zu-Schaltung die Empfindlichkeit der Schaltungen gegenüber Instabilitäten, Abweichungen, Störungen und Rauschen verschwindet}

e) Möglichkeit der systematischen Anwendung genormter linearer oder logischer integrierter Schaltungen in der elektronischen Einrichtung, wodurch eine sehr grosee Betriebssicherheit erreichbar ist;

f) Anwendung einer sehr einfach aufgebauten Hochdruckpumpe, die nur die für das Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder erforderliche Energie verbraucht und die ohne grosse Genauigkeit gegenüber der Motorkurbelwelle angeschlossen ist}

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g) Anwendung eines der Verteilung des Pumpenausstosses auf die Einspritzdüsen dienenden mechanischen Absperrsysteme mit Auf-Zu-Wirkung, das daher einfach aufgebaut ist|

h) praktisch völlige Unenjfindlichkeit des elektro-volume« trischen Systems sowie gegen daraus folgende Verstellungen auch bei langer Betriebsdauer auf Grund der Merkmale f) und g).

4·, Aufbau der Einrichtung nach Anspruch 1 nach dem Baukastenprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden, nur ' beispielshalber angegebenen Parameter für die Berechnung₉ die Ermittlung und die auszuübenden Steuerungen berücksichtigt werden könnens' Dem Motor zugeführte Luftmenge_s Temperatur und Druck dieser Luft, Umlaufgeschwindigkeit des Motors, charakteristische Temperatur verschiedener Motorteile, Stellung der Luftdrosselklappe usw₉«

5, Ausführungsformen der Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehenden Punkte, je für sich oder in beliebiger Kombination betrachtet und gegebenenfalls ganz ©der teilweise kombiniert mit den Ansprüchen der Patente 6 906 HH3_t angemeldet am 2_e März 1969, und 6 907 518, angemeldet am 17» März 1989«,

6„ Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüohe₉ dadurch gekennzeichnet» daß die Förderpumpe bei jedem Zyklus eine konstante Kraftstoffuienge 'fördert, die grosser als die für das richtige Arbeiten des Motors benötigte Menge ist«

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7. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe während der gesamten Förderdauer je Winkeleinheit eine Menge liefert, die, wenn die gesamte Kraftstoffmenge unmittelbar den Einspritzdüsen zugeleitet wird, einen normalen Motorbetrieb ermöglicht.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpe eine starre Verbindung mit der Kurbelwelle des Motors, auf dem die Einrichtung angebracht ist, besitzt, und daß die Verbindung so ausgebildet ist, daß die Förderperiode der Pumpe den Winkelweg überstreicht, während dessen die Einspritzung erfolgen soll.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kreislauf, in dem ein Druck aufrechterhalten wird, der unter dem Einspritzdrnck liegt, eine Teilmenge des von der Pumpe geförderten Kraftstoffs derart abgezweigt wird, daß den Einspritzdüsen nur die für das richtige Arbeiten des Motors erforderliche Menge zugeleitet wird.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des zu den Einspritzdüsen geförderten Kraftstoffs dadurch verändert -wird, daß die Zeitspanne, während welcher die Pumpe aussöiLießlich zu den Einspritzdüsen fördert, variiert wird.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 1O₉ dadurch ge-

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kennzeichnet, daß.die Winkelbeziehung zwischen der Motorkurbelwelle und dem Punkt, an dem die Pumpe zu den Einspritzdüsen zu fördern beginnt, sowie dem Punkt, an dem die Pumpe aufhört, zu den Einspritzpumpen zu fordern, variiert wird.

12» Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung mit Absperrmitteln benutzt wird, die zur Erfüllung der vorhergenannten Voraussetzungen mit elektrischen Mitteln gesteuert wird,

13. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe während der Zeitabschnitte, in denen sie nicht die Einspritzdüsen speist, den Kraftstoff unter geringem Druck fördert, weswegen in dieser Zeit nur eine geringe Antriebsleistung erforderlich ist.

Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet„ daß die Hilfseinrichtungen, die dazu dienen, die von der Pumpe zu den Einspritzdüsen geförderten Mengen zu begrenzen₍ durch ein elekironisches System gesteuert werden,, das den Beginn und das Ende der Einspritzung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Motors derart variiert, daß die Einspritz« besiehung einer vorher festgelegten, den guten Lauf des Motors gewährleistenden Funktion folgt.

15» EinPiehtiiBg naeh ©£b@m d©z* voffh@Pg©h©rid©n Ansprüche ₈

gekesrm&ei©ta@tr, dal bsi einem Mehrayliadermotor i? du^eh ©iae Pumpe mit einem einaigen

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Kolben gespeist werden können, indem ein elektrisch gesteuertes und elektronisch programmiertes Absperrsystem benutzt wird, um den von der Pumpe geförderten Kraftstoff zu der Einspritzdüse des Zylinders zu leiten, in den eingespritzt werden soll, wobei ein neues Merkmal darin zu sehen ist, daß das gleiche elektronische Mengenbegrenzungssystem für alle Zylinder verwendet wird.

16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einrichtung verwendet wird, die die winkelmässige Festlegung des Beginns der Einspritzung in bezug auf die Kurbelwelle nach einer vorgegebenen Beziehung erlaubt.

17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einrichtung verwendet wird, die die augenblickliche Einstellung des Beginns der Einspritzung in Bezug auf die Kurbelwelle vorzunehmen erlaubt.

18· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einrichtung verwendet wird, die die Steuerung der Menge nach Maßgabe einer vorgegebenen Beziehung mittels einer handbetätigten oder automatisch arbeitenden Einrichtung erlaubt.

19. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet₉ daß unter bestimmten_s oben angeführten Betriebsbedingungen des Motors die elektronische Einrichtung die Sperre der Einspritzung veranlassen kann»

PamitanwMt·

DipL-lni. DipL-lng. K.

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