DE2029650A1

DE2029650A1 - Fuel system

Info

Publication number: DE2029650A1
Application number: DE19702029650
Authority: DE
Inventors: John Janos Evanston 111 Tuzson (V St A)
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1971-01-07
Also published as: US3556063A; GB1284634A; FR2051229A5; DE2029650B2

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR.ING. H. NEGENDANK · dipl-ing. H, HAUCK · DIPL.-PHYS. W. SCHMITZDR.ING. H. NEGENDANK · dipl-ing. H, HAUCK DIPL.-PHYS. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTELLUNGSANSCHHIFT: HAMBURG 86 · NEUER WALL 41 HAMBURG- MÜNCHEN DELIVERY ADDRESS: HAMBURG 86 NEW WALL 41

TBL. 3« 7« 38 UNS ae 41 ISTBL. 3 «7« 38 US ae 41 IS TBLBGB. NBGBDAPAIBNT BAMBUKGTBLBGB. NBGBDAPAIBNT BAMBUKG MÜNCHEN 18 · MOZARTSTH. 23MUNICH 18 MOZARTSTH. 23

TB L. 030 Ott 88 TBI.BQH.!«BGBDAyATBNTMONCHBNTB L. 030 Ott 88 TBI.BQH.! «BGBDAyATBNTMONCHBN

Hamburg,Hamburg,

15, Juni 1970June 15, 1970

Borg-Warner Corporation,
2oö South Michigan Avenue,
Chicago, Illinois 6o6o4 (V.St.A.)Borg-Warner Corporation,
2oö South Michigan Avenue,
Chicago, Illinois 6o6o4 (V.St.A.)

Fuel system.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Kraftstoffzuführungseinrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen und insbesondere auf eine Kraftstoffanlage mit Flussigkeits-Logikelementen zum Zumessen von Kraftstoff in Abhängigkeit von dem Kraftstoffbedarf der Maschine. The invention relates generally to fuel delivery devices for internal combustion engines and in particular on a fuel system with liquid logic elements for Metering of fuel depending on the fuel requirements of the machine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in erster Linie darin, eine Kraftstoffanlage zu schaffen, durch welche der Maschine Kraftstoff in Abhängigkeit von dem jeweiligen Bedarf der Maschine zugeführt wird. Der Kraftstoff soll in zeitlich genau abgestimmter Weise entsprechend der Maschinendrehzahl eingespritzt werden, wobei die Dauer der Einspritzimpulse der jeweiligen Belastung der Maschine entsprechen soll.The object of the invention is primarily to provide a fuel system through which the engine fuel depending on the respective needs of the machine is fed. The fuel should be injected in a precisely timed manner according to the engine speed, with the duration of the injection pulses depending on the load should correspond to the machine.

009882/U82009882 / U82

Die vorgeschlagene Kraftstoffanlage ist epfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine der Kraftstoffeinspritzdüse zugeordnete pneumatische Reglervorriehtung zur Regelung der Zeitdauer der Kraftstoffeinspritzung, eine mit der Reglervorrichtung verbundene pneumatische Steuerschaltung mit einem pneumatischen Bezugssignalgeneratop sus? Abgabe eines direkten Signals für den Beginn der Kraftstoffeinspritzung und ©iner pneumatischen Signalverzögerungsvorrichtung zur Abgabe ein©® indirekten Signals für die Beendigung der Kraftstoffeinspritzung, wobei die SignalverzögrungsvorriehtUEg eine mit dem Signalgenerator verbundene pneumatische Verdrängungskammer veränderlichen Volumens, welche zwischen dem direkten Signal und dem indirekten Signal ein dem effektiven Yolumen der Kammer im wesentlichen proportionales Zeitintervall vorgibt, und wobei die Steuerschaltung Vorrichtungen zur Regelung des effektiven Volumens der Verdrängungskammer in Abhängigkeit von der Motorbelastung aufweist.According to the invention, the proposed fuel system is characterized by a pneumatic regulator device assigned to the fuel injection nozzle for regulating the duration of the fuel injection, a pneumatic control circuit connected to the regulator device with a pneumatic reference signal generator sus? Output of a direct signal for the start of the fuel injection and a pneumatic signal delay device for the output of an indirect signal for the termination of the fuel injection, the signal delay device being a pneumatic displacement chamber of variable volume connected to the signal generator, which is between the direct signal and the indirect signal the effective volume of the chamber is essentially proportional to the time interval, and wherein the control circuit has devices for regulating the effective volume of the displacement chamber as a function of the engine load.

Im nachfolgenden werden die einzelnen Merkmale und die Vorteile der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.In the following, the individual features and the advantages of the invention are combined with the aid of an exemplary embodiment explained in more detail with the drawings.

Fig. 1 ist ein schematiceher übersiehtsplan einer Kraftstoffanlage naeh der Erfindung«, Figuren 2a - 2d zeigen verschiedene in. der Anlage der Fig.l vorkommende Wellensüge.Fig. 1 is a schematic plan view of a fuel system near the invention ", Figures 2a-2d show different in. The plant of Fig.l occurring waves.

Fig. 3 ist eine bildliche Darstellung eines pneumatischen Signalgenerators für die Kraftstoffanlage,Fig. 3 is a pictorial representation of a pneumatic Signal generator for the fuel system,

009882/1482 - 3 -009882/1482 - 3 -

— 3 —- 3 -

Fig. k ist eine bildliche Darstellung einer Kraftstoff-Schaltvorrichtung, in welcher pneumatische Steuerimpulse von den Kraftstoffkanälen getrennt sind.Figure k is a pictorial representation of a fuel switching device in which pneumatic control pulses are isolated from the fuel passages.

Fig. 5 ist eine bildliche Darstellung einer weiterenFig. 5 is a pictorial representation of another

Ausführungsform einer Kraftstoff-Schaltvorrichtung in der Form eines reinen FlüssigkeitsVerstärkers.Embodiment of a fuel switching device in the form of a pure liquid booster.

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen Io ganz allgemein eine Kraftstoffanlage für eine Verbrennungskraftmaschine 11 mit einem Ansaugstutzen oder Ansaugkrümmer 12, einem Lufteinlaß 13 und einer Drosselklappe 14. Ein Einlaßventil 15 dient dazu, ein Kraftstoff-Luft-Gemisch aus dem Ansaugstutzen 12 der Maschine zuzuführen. Wenigstens eine Kraftstoff-(Einspritz-)Düse 16 ist so angeordnet, daß sie dem Ansaugstutzen 12 Kraftstoff vermittels einer Flüssigkeitslogik-Schaltvorrichtung 19 für den Kraftstoff zuführt. Unter Druck stehender Kraftstoff wird von dem Kraftstoffbehälter 17 durch die Pumpe 18 zugeführt. Vorzugsweise wird für jeden Zylinder der Maschine eine Kraftstoffdüse 16 mit zugeordneten Schaltvorrichtungen vorgesehen, wobei die Düse in der Nähe des jeweiligen Einlaßventils angeordnet ist. Zur Vereinfachung bezieht sich die nachfolgende Beschreibung jedoch auf eine einzige Düse und die dieser Düse zugeordneten Vorrichtungen. Bei Verwendung einer einzigen Kraftstoffdüse ist es im allgemeinen ratsam, die Düse in dein Lufteinlaß 13 anzuordnen, damit der Kraftstoff besser mit dem sugeführten Luftstrom vermischt wird. In the drawings and in particular in FIG. 1, the reference symbol Io generally designates a fuel system for an internal combustion engine 11 with an intake port or intake manifold 12, an air inlet 13 and a throttle valve 14. An inlet valve 15 is used to produce a fuel-air mixture from the To supply the intake manifold 12 of the machine. At least one fuel (injection) nozzle 16 is arranged to supply fuel to the intake port 12 by means of a liquid logic switching device 19 for the fuel. Pressurized fuel is supplied from the fuel tank 17 by the pump 18. A fuel nozzle 16 with associated switching devices is preferably provided for each cylinder of the engine , the nozzle being arranged in the vicinity of the respective inlet valve. To simplify the following description, however, relates to devices associated with a single nozzle and this nozzle. When using a single fuel nozzle it is generally advisable to place the nozzle in the air inlet 13 so that the fuel is better mixed with the suggested air flow .

BAO 00988 7/1^82BAO 00988 7/1 ^ 82

Die Kraftstoff-Schaltvorrichtung 19 ist schematisch als monostabiles Element dargestellt, das zu dem Umlaufschenkel 21 beaufschlagt ist. Normalerweise wird der flüssige Kraftstoff dem inneren Kraftstoffkanal 23 der Schaltvorrichtung vermittels der Pumpe 18 und der Rohrleitung 22 zugeführt und gelangt vermittels des Umlaufschenkels 21 und der Rohrleitung 24 zurück zu dem Kraftstoffbehälter 17. Die Schaltvorrichtung 19 weist einen pneumatischen Steuerkanal 26 und einen Entlüftungskanal 27 auf, wobei der Kraftstoff in Abhängigkeit von einem an den Steuerkanal 26 angelegten pneumatischen Steuerimpuls in den Förder- oder Abgabeschenkel 28 umgelenkt und über die Rohrleitung 29 der Düse 16 zugeführt wird. Die Schaltvorrichtung 19 kann ggf. auch ein bistabiles Element sein, das in einer Wechselanordnung arbeitet, wobei der Kraftstoff durch ein dem Steuerkanal 26 zugeführtes direktes Signal dem Förderschenkel 28, und durch ein dem Kanal 27 zugeführtes indirektes Signal in den Umlaufsehenkel 21 umgelenkt wird.The fuel switching device 19 is shown schematically as a monostable Element shown, which is applied to the circulating leg 21. Usually the liquid fuel the inner fuel channel 23 of the switching device by means of the pump 18 and the pipe 22 is supplied and arrives by means of the circumferential leg 21 and the pipe 24 back to the fuel tank 17. The switching device 19 has a pneumatic control channel 26 and a vent channel 27, the fuel depending on a to the control channel 26 applied pneumatic control pulse is deflected into the conveying or delivery leg 28 and via the Pipe 29 is fed to the nozzle 16. The switching device 19 can optionally also be a bistable element, which is shown in an alternating arrangement works with the fuel through a direct signal fed to the control channel 26 to the conveyor leg 28, and an indirect signal fed to the channel 27 Signal is diverted into the circumferential arm 21.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Schaltvosichtung mit dem Bezugszeichen 119 bezeichnet und weist elastische, undurchlässige Membranen 131» 132 auf, die vermittels eines starren Verbindungsstückes 133 miteinander verbunden sind. Der Kraftstoff wird der Schaltvorrichtung 119 Über eine Rohrleitung 122 zugeführt, durchläuft normalerweise die inneren Kraftstoffkanäle 123» 121 und verläßt die Vorrichtung durch den Umlaufkanal 124. Die Membranen 131, 132 sind so angeordnet, daß sie normalerweise den Kraftstoffkanal 123 vonIn the embodiment shown in FIG. 4, the switching device is denoted by the reference numeral 119 and has elastic, impermeable membranes 131 »132, which by means of a rigid connecting piece 133 are connected to one another. The fuel is transferred to the switching device 119 a conduit 122 is supplied, normally passes through the internal fuel passages 123 »121 and exits the device through the circulation channel 124. The membranes 131, 132 are arranged so that they are normally the fuel passage 123 of

009882/1482 " ⁵ "009882/1482 " ⁵ "

dem Kraftstoffzufuhrschenkel 128 trennen, so daß der Kraftstoff ausschließlich durch den Kraftstoffumlaufschenkel 121 fließt, wenn in dem Steuerkanal 126 kein Steuerimpuls vorhanden ist. Wenn dem Steuerkanal 126 ein Steuerimpuls zugeführt wird, werden die Membranen 131, 132 und das starre Verbindungsstück 133 in der Darstellung der Fig. 4 nach rechts verschoben", drücken dabei die eingeschlossene Luft durch die Entlüftungsöffnung 12? aus und verbinden den Kraftstoffzufuhrschenkel 128 mit dem Kraftstoffkanal 123, so daß Kraftstoff in die Kraftstofförderleitung 129 eintreten und einer Kraftstoffdüse wie beispielsweise der Düse 1$ zugeführt werden kann. Bei Nichtvorhandensein eines Steuerimpulses nehmen die Membranen 131» 132 und das starre Verbindungsstück 133 die in Fig. H dargestellte normale Lage ein, in welcher kein Kraftstoff in den Zufuhrschenkel 128 gelangt. Die Membran 132 bildet eine undurchlässige Grenzfläche, durch welche der Kraftstoff gegenüber dem pneumatischen Steuersignal isoliert wird, während die Membran 131 eine entsprechende Grenzfläche zwischen dem Kraftstoff und der Umgebungsluft ausbildet. Ggf. kann die Schaltvorrichtung 119 auch für bistabilen Betrieb ausgelegt sein, bei dem die Kraftstoffzufuhr durch Anlegen eines direkten Signals an den Steuerkanal 126 eingeleitet wird, während die Kraftatoffzufuhr zu der Leitung 129 durch Anlegen eines indirekten Signals an die öffnung 127 beendet wird.the fuel supply leg 128 so that the fuel flows exclusively through the fuel circulation leg 121 when there is no control pulse in the control channel 126. When a control pulse is supplied to the control channel 126, the diaphragms 131, 132 and the rigid connecting piece 133 are displaced to the right in the illustration of FIG fuel passage 123, so that fuel entering the fuel feed 129 and a fuel nozzle such as the nozzle 1 $ can be supplied. in the absence of a control pulse take the membranes 131 »132 and the rigid connecting piece 133 in FIG. H normal position shown an, in which no fuel gets into the feed leg 128. The membrane 132 forms an impermeable interface through which the fuel is isolated from the pneumatic control signal, while the membrane 131 forms a corresponding interface between the fuel and the ambient air for bistable bed be designed in which the fuel supply is initiated by applying a direct signal to the control channel 126, while the fuel supply to the line 129 is terminated by applying an indirect signal to the opening 127.

In Fig. 5 ist eint andere AusfUhrungsform einer Schaltvorrichtung dargestellt, die aus einem reinen FlüssigkeitsverstärkerIn Fig. 5, another embodiment of a switching device is shown, which consists of a pure liquid booster

009882/U82 "^original009882 / U82 "^ original

WvWv

ifif

219 (fluid amplifier) besteht, der eine Kraftstoffzuführöffnung 223 aufweist» die durch eine Rohrleitung 222 gespeist wird. Der Verstärker 219 ist in seinem Inneren so ausgebildet, daß H der KraftstoffUmlaufkanal 221 in geometrischer Weise begünstigt ist. Wenn dem Verstärker kein Steuersignal zugeführt wird, ||219 (fluid amplifier) consists of a fuel supply opening 223 has »which is fed by a pipe 222. The amplifier 219 is formed in its interior so that H the fuel circulation channel 221 favored in a geometric manner is. If no control signal is supplied to the amplifier, || fließt der Kraftstoff normalerweise von der Rohrleitung 222 I:the fuel normally flows from the pipe 222 I:

J'· durch die Kraftstoffsuführöffnung 223 und den Umiaufkanal 221 J; J '· through the fuel supply port 223 and the bypass passage 221 J; in die Umlauf leitung 224* Wenn dem Steuerkanal 226 ein Staue r-i' impuls zugeführt wird, wird der Kraftstoff entsprechend den für Flüssigkeitsverstärker geltenden Gesetzen in den KraftstoffOrderkanal 228 umgelenkt« Bei Vorhandensein eines Steuerimpulses fließt der Kraftstoff daher aus der Rohrleitung 222 ■) durch die Zuführöffnung 223 und den Kraftstofförderkanal 228 xu der Rohrleitung 229» durch welche er einer Kraftstoff düse :'in the circulation line 224 * If the control channel 226 a congestion r-i ' pulse is supplied, the fuel is supplied according to the laws applicable to liquid booster diverted into fuel order channel 228 «If a control pulse is present, the fuel therefore flows out of pipe 222 ■) through the feed opening 223 and the fuel delivery channel 228 xu of the pipe 229 »through which he a fuel nozzle: ' wie beispielsweise der Düse 16 zugeführt wird.such as the nozzle 16 is supplied.

Anhand der Fig. 1 soll nunmehr der sur Abgabe der gewünschten pneumatischen Steuerimpulse dienende Kreislauf ausführlicher erläutert werden. Eine Quelle pneumatischer Steuerenergie 36 ist durch Rohrleitungen 37» 38, 39, 4l mit einem pneumatischen Bezugssignalgenerator 42, einem signalformenden Flüssigkeitsverstärker 43 und einem steuerimpulsformenden Verstärker 44 verbunden·Based on Fig. 1 is now the sur delivery of the desired pneumatic control pulses serving circuit in more detail explained. A source of pneumatic control energy 36 is through pipes 37 »38, 39, 4l with a pneumatic Reference signal generator 42, a signal-shaping liquid amplifier 43 and a control pulse-shaping amplifier 44 tied together·

Der pneumatische Bezugssignalgenerator 42 ist üb©!» eine Auslaßleitung 47 fcit einer Steueröffnung 46 des YerBttrtere 43 verbunden und weist ein umlaufendesThe pneumatic reference signal generator 42 is over ©! » an outlet line 47 with a control opening 46 of the valve 43 connected and has a circumferential

009882/U82009882 / U82

-T--T-

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

das vermittels einer Antriebsverbindung 48 mit der Maschine 11 verbunden ist. Das umlaufende Unterbrecherglied unterbricht intermittierend die Luftzufuhr von der Rohrleitung 39 zu der Auslaßleitung 47 und führt daher in der Steueröffnung 46 zu einem pulsierenden Bezugssignal mit einer der Drehzahl der Haschine proportionalen Frequenz. Bei einer Viertaktmaschine wird der Signalgenerator 42 vorzugsweise von der Nockenwelle der Maschine angetrieben, während bei einer Zweitaktmaschine der Antrieb vorzugsweise von der Kurbelwelle erfolgt. Sowohl bei Zweitakt- als auch bei Viertaktmaschinen arbeitet der Signalgenerator vorzugsweise in Phase mit der Betätigung des Einlaßventils der Maschine, so daß die Kraftstoffeinspritzung durch die Düse l6 bei geöffnetem Einlaßventil erfolgt.by means of a drive connection 48 with the machine 11 is connected. The revolving breaker member intermittently interrupts the air supply from the pipeline 39 to the Outlet line 47 and therefore leads in the control opening 46 to a pulsating reference signal with a frequency proportional to the speed of the machine. On a four-stroke machine For example, the signal generator 42 is preferably driven by the engine's camshaft, while on a two-stroke engine the drive preferably takes place from the crankshaft. The works on both two-stroke and four-stroke machines Signal generator preferably in phase with the actuation of the intake valve of the engine, so that the fuel injection takes place through the nozzle l6 with the inlet valve open.

Ein Ausführungsbeispiel eines Bezugssignalgenerators ist in Fig. 3 dargestellt, bei dem das Gehäuse 142 eine Einlaßöffnung 149, eine Auslaßöffnung 151 und ein umlaufendes Unterbrecherglied 152 aufweist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Einlaßöffnung 149 mit einer Druckluftquelle 139 verbunden, während die Auslaßöffnung mit einem Signalkanal 147 verbunden ist. Das Unterbrecherglied 152 ist mit einem umlaufenden Antriebsglied 148 verbunden und unterbricht die Luftzufuhr von der Rohrleitung 139 «u dem Kanal 147 intermittierend, so daß in Kanal 147 ein pulsierendes pneumatisches Bezugssignal erzeugt wird, dessen Frequenz der Drehzahl des Antriebsgliedes 148 proportional ist.An embodiment of a reference signal generator is shown in Fig. 3 in which the housing 142 has an inlet port 149, an outlet opening 151 and a circumferential interrupter member 152. As can be seen from the drawing, is the inlet port 149 is connected to a compressed air source 139, while the outlet port is connected to a signal channel 147 is. The interrupter member 152 is connected to a revolving drive member 148 and interrupts the air supply from the pipeline 139 and the channel 147 intermittently, so that a pulsating pneumatic reference signal is generated in channel 147, the frequency of which corresponds to the speed of the drive element 148 is proportional.

- 8 00 9882/1 48 2 ^AD original.- 8 00 9882/1 48 2 ^ AD original.

Das durch den Signalgenerator 42 erzeugte pulsierende Beaugssignal wird der Steueröffnung 46 des Verstärkers 43 zugeführt. Der Verstärker 43 ist eine FlUssigkeitg-Logikvorrichtung mit zwei Aus laßschenke In 53 und 54 und ist zur Abgabe in den Auslaßschenkel 53 beaufschlagt« Wenn der Signalgenerator 42 die Zufuhr zu der Steueröffnung 46 unterbricht, ist der Auslaßschenkel 53 in Betriebs wnd wenn der Signalgenerator 42 der Steueröffnung 46 ein Signal zuführt, erscheint in dem Schenkel 54 ein Rechteckwellenßignal_s wie beispielsweise in Fig. 2a dargestellt ist. Die Aufgabe des Verstärkers 43 besteht darin, die von dem Signalgenerator 42 abgegebenen Impulse umzuformen» so daß ein klar ausgeprägtes Bezugssignal mit genau definierten Energiestufen erhalten wird«. Wie Fig« 2a aeigt, wird bei geringer Drehzahl der Maschine eine Rechteckwelle 56» 57 niedriger Frequenz, und bei höheren Maschinendrehzahlen eine Rechteckwelle 5B_$ 59% 61 höherer Frequenz erzeugt» Der Auslaß- oder Signalecheiikel 5¹I liefert daher ©in Rechteekwellensignal mit einer der ffascfaiaendretugalal proportionalen Frequenz g« der ersten Steueröffnung 62 ctef ispMlsfomenäen Verstärkers 44. Dieses Signal wi2>d gleichzeitig ©ira©ii Signalverzö-gerungskreis zugeführt, der aus üen L©itungea 65s 6^₃ ©iaer Droseelsst©!!© 66 und einer pneassatiselseR VeMplagMagskajim©!¹' 67 veränä@rlieisen Volumens bestelifc₃ dl© Hälfe©iräaedei⁵ Iei Helft© g@sebalt©fe eindo Der fersögepengsl:s?eis Ist alt dof gta@Iten Steweröffnung 68 des inpeIsfci?Ei3Q'LlQiJiThe pulsating output signal generated by the signal generator 42 is fed to the control opening 46 of the amplifier 43. The amplifier 43 is a liquid logic device with two outlet troughs In 53 and 54 and is acted upon for delivery into the outlet limb 53 Control opening 46 supplies a signal, appears in the leg 54 a square wave signal _s as shown for example in Fig. 2a. The task of the amplifier 43 is to transform the pulses emitted by the signal generator 42 "so that a clearly defined reference signal with precisely defined energy levels is obtained". As shown in FIG «2a aeigt, the engine is at low speed, a square wave 56" 57 low frequency and a square wave 5B _$ 59% 61 generates a higher frequency at higher engine speeds "Thus, the outlet or Signalecheiikel 5 ¹ I provides © in Rechteekwellensignal with a the ffascfaiaendretugalal frequency proportional to g 'of the first control orifice 62 CTEF ispMlsfomenäen amplifier 44. This signal wi2> d simultaneously supplied © ira © ii Signalverzö-delay circuit consisting of UEs L © itungea 65s 6 ^ ₃ © iaer Droseelsst © !! © 66 and a pneassatiselseR VeMplagMagskajim ©! ¹ '67 ve ränä @ rli iron volume bestelifc ₃ dl © Hälfe © iräaedei ⁵ Iei Helft © g @ sebalt © fe eingo Der fersögepengsl: s? Ice Is old dof gta @ Iten steward opening 68 des inpeIsfci? Ei3Q'LlQiJi

Das in Fig. 2a dargestellte Rechteckwellen-Bezugssignal weist eine Vorderflanke 84 auf, die ein direktes Signal für die öffnung 62 des Verstärkers 44 bildet. Das Bezugssignal wird in dem Verzögerungskreis in der in Fig. 2b dargestellten Weise verändert und ergibt ein indirektes Signal 87, das der Steueröffnung 68 des Verstärkers 44 zugeführt wird. Die Anstiegszeit der Vorderflanke des verzögerten Signals ist im wesentlichen proportional dem effektiven Volumen der pneumatischen Verdrängungskammer 67. Der in Fig. 2b dargestellte Wellenzug 71 stellt ein kleines Volumen und eine niedrige Frequenz dar und entspricht einem Betrieb der Maschine mit niedriger Drehzahl bei geringer Belastung. In entsprechender Weise stellt der Wellenzug 72 eine niedrige Drehzahl und hohe Belastung dar, Wellenzug 73 zeigt hohe Drehzahl und niedrige Belastung, und die Wellenzüge 74, 76 zeigen einen Betrieb bei hoher Drehzahl und hoher Belastung. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das Volumen der Verdrängungskammer 67 durch Verstellung des in dieser befindlichen Kolbens 77 verändert. Der Kolben 77 ist mit einem Servomotor 78, 79 verbunden, welcher seinerseits über die Rohrleitung 8o mit dem Ansaugstutzen verbunden ist und sich entsprechend des Unterdruckes innerhalb des Ansaugstutzens verstellt. Wenn die Maschine 11 unter geringer Belastung arbeitet, wird der Kolben 77 in eine Lage . gebracht, in welcher die Kammer 67 ein kleines Volumen aufweist. Wenn die Belastung der Maschine gesteigert wird, ver-The square wave reference signal shown in Fig. 2a has a leading edge 84 which forms a direct signal for the opening 62 of the amplifier 44. The reference signal becomes changed in the delay circuit in the manner shown in Fig. 2b and results in an indirect signal 87 which the Control port 68 of the amplifier 44 is supplied. The rise time of the leading edge of the delayed signal is im essentially proportional to the effective volume of the pneumatic Displacement chamber 67. The wave train 71 shown in FIG. 2b represents a small volume and a low one Frequency and corresponds to an operation of the machine at low speed with low load. In appropriate The wave train 72 shows a low speed and a high load, wave train 73 shows a high speed and a low one Load, and the shaft trains 74, 76 show operation at high speed and high load. As can be seen from Fig. 1, the volume of the displacement chamber 67 is changed by adjusting the piston 77 located therein. The piston 77 is connected to a servomotor 78, 79, which in turn connects to the intake port via the pipeline 8o is connected and adjusted according to the negative pressure within the intake port. When the machine 11 is under low Load is working, the piston 77 is in a position. brought, in which the chamber 67 has a small volume. If the load on the machine is increased,

- Io 009882/U82 - Io 009882 / U82

- Io -- Io -

stellt sich der Kolben 77 in eine Lage, in welcher die Kammer 67 ein größeres Volumen aufweist. Das Volumen der Kammer 67 wird somit entsprechend der Belastung der Maschine verändert, welche durch den Unterdruck im Ansaugstutzen gemessen wird.the piston 77 is in a position in which the chamber 67 has a larger volume. The volume of the chamber 67 is thus changed according to the load on the machine, which is measured by the negative pressure in the intake manifold.

Die Zuführöffnung 81 des impulsformenden Steuerverstärkers 44 ist mit der Quelle 36 pneumatischer Steuerenergie verbunden₉ und der Verstärker weist einen Umlaufschenkel 82 und einen Steuerimpulsschenkel 83 auf. Der Verstärker 44 ist au dem Umlaufschenkel 82 beaufschlagt, so daß die Signalenergie bei NichtVorhandensein eines Signals durch den Sehenkel 82 zur Atmosphäre hin entlüftet wird. Wenn die Maschine in Betrieb ist, wird ein direktes Signal wie das in Fig. 2a durch 84 angedeutete Signal der ersten Steueröffnung 62 zugeführt, während das in Fig. 2b mit 07 bezeichnete indirekte, verzögerte Signal der gegenüberliegenden Steuer® ffniing68 zugeführt wird.The feed opening 81 of the pulse-shaping control amplifier 44 is connected ₉ to the source 36 of pneumatic control energy, and the amplifier has a circulating limb 82 and a control pulse limb 83. The amplifier 44 is acted upon by the circulation limb 82, so that the signal energy is vented to the atmosphere through the limb 82 in the absence of a signal. When the machine is in operation, a direct signal such as the signal indicated by 84 in FIG. 2a is fed to the first control opening 62, while the indirect, delayed signal denoted by 07 in FIG. 2b is fed to the opposite control opening68.

Die Auswirkung des direkten Signals und des indirekten, verzögerten Signals ist in Fig« 2c durch die algebraische Addition dargestellt. Xn Fig. 2c sind die Schaltwerte des Steuerverstärkers 44 durch die Energiestufen Sl und 32 angedeutet. Wenn die Signalenergie größer wird als Si, bringt der Verstärker in dem Steuerimpulssclienkel 83 einen Steuerimpuls zur Ausbildung, der dann beendet wirdj, wenn die unter den Werfe S2 abfällt«, Die Arbeitsweise des stärkers 44 ist graphisch dargestellt und MßfeThe effect of the direct signal and the indirect, delayed signal is shown in Fig. 2c by the algebraic addition. In FIG. 2c, the switching values of the control amplifier 44 are indicated by the energy levels S1 and 32. When the signal energy becomes greater than Si, the amplifier generates a control pulse in the control pulse shaft 83, which is then terminated when it falls below the range S2

009882/1482 - original Inspected ' ·009882/1482 - original Inspected '·

- li -- li -

eines Vergleichs der Figuren 2a - 2d ersehen. Beispielsweise bildet die Vorderflanke 84 des direkten Signals 56 den Anstiegsabschnitt 86 des Schalteignais, während die Vorderflanke 87 des indirekten, verzögerten Signals 87 den abklingenden Abschnitt 88 des Schaltsignals bildet. Wenn der Energiewert des Anstiegsabschnitts 86 größer wird als Sl, wird in dem Steuerimpulsschenkel 83 der Steuerimpuls 89 ausgelöst. Wenn der Energiewert des Abklingabsdhnittes 88 unter S2 abfällt, wird der Steuerimpuls 89 in dem Steuerimpulsschenkel 83 in entsprechender Weise beendet. Daher hat der Steuerimpuls 89 eine Zeitdauer, die eine Funktion des Unterschiedes zwischen dem direkten Signalabschnitt 84 und dem indirekten Signalabschnitt 87 ist, welcher durch das effektive Volumen der Verdrängungskammer 67 bestimmt wird. Wie in Fig. 2d dargestellt, zeigt der Steuerimpuls 89 einen kurzen Kraftstoff-Einspritzimpuls an, welcher einem Betrieb bei niedriger Drehzahl und geringer Belastung entspricht. Der Steuerimpuls 91 zeigt einen Kraftstoff-Einspritzimpuls längerer Dauer an, welcher einem Betrieb bei niedriger Drehzahl und hoher Belastung der Maschine entspricht. Der Steuerimpuls 92 hat eine geringe Zeitdauer und zeigt einen Betrieb bei hoher Drehzahl und niedriger Belastung an, während die Steuerimpulse 93, 94 in kürzeren Abständen aufeinander folgen, eine längere Zeitdauer aufweisen und einem Betrieb der Maschine bei hoher Drehzahl und hoher Belastung entsprechen..a comparison of FIGS. 2a-2d. For example The leading edge 84 of the direct signal 56 forms the rising portion 86 of the switching signal, while the leading edge 87 of the indirect delayed signal 87 forms the decaying portion 88 of the switching signal. If the energy value of the rising section 86 becomes greater than S1, the control pulse 89 is triggered in the control pulse leg 83. if the energy value of decay section 88 falls below S2, the control pulse 89 in the control pulse leg 83 in terminated accordingly. Therefore, the control pulse 89 has a duration which is a function of the difference between the direct signal portion 84 and the indirect signal portion 87, which is determined by the effective volume of the displacement chamber 67 is determined. As shown in FIG. 2d, the control pulse 89 indicates a short fuel injection pulse which permits operation at low speed and corresponds to a low load. The control pulse 91 indicates a fuel injection pulse of longer duration, which one Operation at low speed and high load on the machine. The control pulse 92 has a short duration and shows high speed, low load operation on, while the control pulses 93, 94 at shorter intervals follow one another, have a longer period of time and operate the machine at high speed and high Load correspond to ..

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Der Steuerverstärker 44 liefert somit in dem Steuerimpulsschenkel 83 pneumatische Steuerimpulse mit einer der Maschinendrehzahl proportionalen Frequenz, wobei die Zeitdauer jedes einzelnen Impulses proportional ist der augenblicklichen Belastung der Maschine, die durch den Unterdruck im Ansaugstutzen der Maschine gemessen wird. Die von dem Steuerverstärker 44 abgegebenen Steuerimpulse werden über die Rohrleitung 96 dem Steuerkanal 26 der Kraftstoff-Schaltvorrichtung 19 zugeführt. Die Schaltvorrichtung 19 führt dann der Düse 16 intermittierende Kraftstoffimpulse zu, deren Frequenz und Zeitdauer den durch den Steuerverstärker 44· erzeugten Steuerimpulsen entsprechen. Vermittels der beschriebenen Anordnung lassen sich Einspritzimpulse von einer Länge zwischen 1 bis 30 Millisekunden erhalten. The control amplifier 44 thus delivers in the control pulse leg 83 pneumatic control pulses with one of the machine speed proportional frequency, where the duration of each individual pulse is proportional to the current load of the machine, which is measured by the negative pressure in the intake manifold of the machine. The output from the control amplifier 44 Control pulses are transmitted via the pipeline 96 to the control channel 26 of the fuel switching device 19 is supplied. The switching device 19 then leads the nozzle 16 intermittently Fuel pulses, their frequency and duration through the control amplifier 44 · generated control pulses correspond. By means of the arrangement described, injection pulses with a length of between 1 and 30 milliseconds can be obtained.

Wenngleich sich die vorstehende Beschreibung auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Anlage zum Zumessen von Kraftstoff zu einer einzigen Kraftstoffdüse bezieht» lassen sieh "die dabei beschriebenen Prinzipien auch auf Maschinen mit" mehreren Kraftstoffdüsen anwenden,, sowie Äbänö© rangen oder weitere technische Ausgestaltungen wornehmeno Beispielsweise ist für den Faehttann sofort ersichtlich» daß öle von den mit den Bezugszeichen 19 und 44 in Fig., 1 bezeichneten Flüssigkeite-Logikvorrlchtungen ausgeübten Funktionen aueSa vm ©ines einzigen Element wie %»B« dem in Pig. H dargestelltes Element 119 übernonsn werden können. Die ScfaaitvoFPieMtrag 119 kwn beispielsweise in eiaerAlthough the above description relates to a preferred embodiment of a system for metering fuel to a single fuel nozzle, the principles described here can also be applied to machines with "several fuel nozzles, as well as Äbänö © rangen or other technical configurations Faehttann can immediately see "that oils performed by the liquid logic devices identified by the reference numerals 19 and 44 in Fig. 1 are a single element such as " B " that in Pig. H shown element 119 can be transferred. The ScfaaitvoFPieMtrag 119 kwn for example in eiaer

solchen Weise geschaltet sein, daß ihr das direkte Signal an dem Kanal 126, und das verzögerte Signal an dem Kanal 127 zugeführt wird. In diesem Fall übernimmt die Schaltvorrichtung 119 die algebraische Additionsfunktion des Elementes 44 und die Schaltfunktion des Elementes 19·be switched in such a way that you have the direct signal on channel 126, and the delayed signal on channel 127 is fed. In this case, the switching device 119 takes over the algebraic addition function of the element 44 and the switching function of element 19

- Patentansprüche - 14 009882/1482 - Claims - 14 009882/1482

Claims

- 11» -- 11 »- Claims

! ./ Fuel system for an internal combustion engine with an intake manifold, an intake valve, and one in communication with a fuel source and the engine Fuel injection nozzle, characterized by one of the fuel injection nozzles 16 assigned pneumatic regulator device for regulating the duration of the fuel injection, a pneumatic control circuit (19, 119j 219) connected to the regulator device and having a pneumatic reference signal generator (42, 142) for outputting a direct signal (84) for the start of fuel injection and a pneumatic one Signal delay device (63 »64s, 66, 67) for Output of an indirect signal (87) for the termination of the fuel injection, wherein the signal delay device a pneumatic displacement chamber of variable volume (67) connected to the signal generator (42) »which between

fc see the direct signal and the indirect signal one

effective volume of the chamber essentially proportional - '

Time interval (89 »91 * 92, 93» 94, Fig. 2) specifies, and where J the control circuit has devices (77 »78, 79» 80) for regulating the effective volume of the displacement chamber as a function of the engine load. · ^: "·

2. Fuel system according to claim 1, dactasfa characterized _s , '■' ■ - 'that with the intake port (12) of the machine © la SeP ¥ © a © t © r (78, 79) is connected, the VeFdFSngungskames ¹ (St) © in sait '■

i 0 Sl S 2 / 14 ® 2i 0 Sl S 2/14 ® 2

INSPECTED

dem Servomotor verbundenes bewegliches Wandglied (77) aufweist und der Servorotor und das Wandglied eine Vorrichtung zur Veränderung des effektiven Volumens der Kammer in Abhängigkeit von Druckveränderungen im Ansaugstutzen der Maschine darstellen.the servo motor connected movable wall member (77) and the servo motor and the wall member means a device to change the effective volume of the chamber as a function of pressure changes in the suction port of the machine represent.

3. Kraftstoffanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Reglervorrichtung eine Flüssigkeit s-Logikechaltvorrichtung (19, 119, 219) aufweist, die mit der Kraftstoffquelle (18) und der Kraftstoff-Einspritzdüse (16) verbunden ist und dazu dient, der Einspritzdüse (16) Kraftstoff in Abhängigkeit von dem direkten Signal (81) zuzuführen und den Kraftstoff in Abhängigkeit von dem indirekten Signal (87) im Nebenstrom an der Einspritzdüse vorbeizuführen.3. Fuel system according to claim 1 or 2, characterized in that the pneumatic control device has a liquid s-logic switching device (19, 119, 219), which with the fuel source (18) and the fuel injection nozzle (16) is connected and serves to the injection nozzle (16) To supply fuel as a function of the direct signal (81) and to supply the fuel as a function of the indirect signal Signal (87) in the bypass flow to pass the injection nozzle.

H, Kraftstoffanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Reglervorrichtung eine Flüssigkeits-Logiksehaltvorrichtung (19, 119· 219), die mit der Kraftstoffquelle (18) und der Kraftstoff-Einspritzdüse (16) verbunden und zum Vorbeiführen des Kraftstoffes an der Einspritzdüse beaufschlagt ist, sowie Vorrichtungen (26, 28, 126, 132, 226, 228) zum selektiven Umschalten von Kraftstoff zu der Düse (16) in Abhängigkeit von einem pneumatischen Steuerimpuls (8*1) und einen impulsforraenden Flüssigkeitsverstärker (HH) mit einem mit der Schaltvorrichtung verbundenen Auslaßschenkel (83) und sich gegenüberliegenden Steueröffnungen (62, 6B) aufweist, die jeweils zum Empfang des direkten Signals (BM) und des indirek- H, fuel system according to claim 1 or 2, characterized in that the pneumatic control device has a liquid logic switch device (19, 119 * 219) which is connected to the fuel source (18) and the fuel injection nozzle (16) and for feeding the fuel to the injection nozzle is acted upon, as well as devices (26, 28, 126, 132, 226, 228) for the selective switching of fuel to the nozzle (16) depending on a pneumatic control pulse (8 * 1) and a pulse-forming liquid booster (HH) an outlet leg (83) connected to the switching device and opposite control openings (62, 6B) , each of which is used to receive the direct signal (BM) and the indirect

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th signal (87) are designed, and that by the liquid amplifier in the outlet leg (83) a pneumatic Control pulse (86, 88) can be emitted »whose duration (89, 91, 92, 93, 94, Fig. 2) is equal to the time interval between the direct and indirect signal.

5. Fuel system according to claim 1, 2 or 3 * thereby gekennzächnet, that the pneumatic reference signal generator (42) is connected to the machine (11) (48) and for outputting one of the The reference signal frequency is proportional to the engine speed and is in phase with the opening time of the inlet valve (15) serves.

6. Fuel system according to one of claims 1-4, characterized in that that a servo motor (78, 79) with the intake manifold

(12) of the machine (11), the displacement chamber (67) has a movable wall member (77) connected to the servomotor, the servomotor and the wall member have a device for changing the effective volume of the displacement chamber as a function of pressure changes in the intake port represent the machine , and the * pneumatic reference signal generator (42) is connected to the machine (48) and is used to output a reference signal frequency proportional to the machine speed and in phase with the opening time of the inlet valve (15), whereby through the control device of the machine fuel is gusaesübar depending on the current load and the speed of the machine "

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