DE2029650C3

DE2029650C3 - Fuel supply system for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE2029650C3
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: 1976-04-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffzuführanlag;, für eine Brennkraftmaschine mit impulsgesteu- et ter Kraftstoffdosierung.The invention relates to a fuel supply system; for an internal combustion engine with pulse-controlled fuel metering.

Es ist eine Kraftstoffanlage bekannt (US-PS 33 89 894), bei der eine von einem kontinuierlicher Kraftstoffstrahl durchsetzte Steuervorrichtung eine zur Einspritzdüse in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine und eine zu einer Rücklaufleitung führende Kraftstoffauslaßöffnung aufweist und der Kraftstoffstrahl von der einen zur anderen Auslaßöffnung durch einen Luftstrahl abgelenkt wird, dessen Stärke dem Druck in einem Venturiabschnitt der Ansaugleitung entspricht. Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird hier einzig in Abhängigkeit von dem Druck im Venturiabschnitt dosiert, ohne daß andere, den Kraftstoffbedarl der Maschine bestimmende Betriebsparameter berücksichtigt werden können, und diese bekannte Anlage arbeitet infolge der analogen Steuerung relativ ungenau und mit einem verzögerten Ansprechverhalten.There is a fuel system known (US-PS 33 89 894), in which one of a continuous Fuel jet traversed a control device to the injection nozzle in the intake line of the internal combustion engine and has a fuel outlet opening leading to a return line and the fuel jet is deflected from one outlet to the other by an air jet, the strength of which is the Pressure in a venturi corresponds to the suction line. The amount of fuel injected is here metered solely as a function of the pressure in the venturi section, without the need for other fuel the machine-determining operating parameters can be taken into account, and this known system works relatively imprecise and with a delayed response behavior due to the analog control.

Weiterhin ist eine Kraftstoffzuführanlage mit impulsgesteuerter Kraftstoffdosierung bekannt (DT-PS 8 85 506), bei der ein Kraftstoffstrahl zwischen einet Rücklauföffnung und einer zur Ansaugleitung führenden Auslaßöffnung durch Luftimpulse abgelenkt wird die drehzahlsynchron sind und eine der Drehzahl genau proportionale Dauer haben. Wegen der festen, proportionalen Zuordnung zur Drehzahl ist eine Steuerung der Luftimpulsdauer und somit eine Anpassung der zugeführten Kraftstoffmenge an andere Betriebsparameter ausgeschlossen.Furthermore, a fuel supply system with pulse-controlled fuel metering is known (DT-PS 8 85 506), in which a fuel jet between a return opening and one leading to the intake line The outlet opening is deflected by air pulses that are speed synchronous and one of the speed exactly have proportional duration. Because of the fixed, proportional assignment to the speed, there is a control the air pulse duration and thus an adaptation of the amount of fuel supplied to other operating parameters locked out.

Erfindungsgemäß soll eine Kraftstoffzuführanlagc geschaffen werden, mit der eine exakte impulsgesteuerte Dosierung der zugeführten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von frei wählbaren Motorbetriebsparannetern möglich ist.According to the invention, a fuel supply system is to be created with which an exact pulse-controlled Dosing of the amount of fuel supplied depending on freely selectable engine operating parameters is possible.

Gemäß dem älteren, nicht vorveröffentlichten Pateni 19 64 525 ist bereits eine Kraftstoffzuführanlage füi eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen worden, die eine in einer Ansaugleitung der Maschine angeordnete Kraftstoff-Einspritzdüse, eine Kraftstoffquelle zur kontinuierlichen Abgabe von unter¹ Druck stehenden-Kraftstoff und eine der Einspritzdüse zugeordnete Steuervorrichtung enthält, welche eine zur Ansaugleitung und eine zu einer Rücklaufleitung führende Kraftstoffauslaßöffnung aufweist, bei der die Steuervorrich tung durch pneumajische Ablenkung eines KraftstoffAccording to the older, non-prepublished pateni 19 64 525 a fuel delivery is already Fuei an internal combustion engine have been proposed, one arranged in an intake passage of the engine fuel injector, a fuel source for continuous delivery of less than ¹ pressurized fuel and the injection nozzle associated control device contains, which has a suction line and a leading to a return line fuel outlet opening, in which the Steuervorrich device by pneumatic deflection of a fuel

Strahls von einer zur anderen Auslaßöffnung im Takt eines pneumatischen Bezugssignals arbeitet, das von einer einen Bezugssignalgenerator und eine auf ein direktes Bezugssignal des Generators hin ein indirektes pneumatisches Signal abgebende Signalverzögerungseinrichtung mit einem pneumatischen Kapazitgtselement von gemäß der Maschinenbelastung veränderbarem Volumen aufweisenden Steuerschaltung abgegeben wird. Bei dieser Kraftstoffzuführanlage werden die den Kraftstoffstrahl ablenkenden pneumatischen Impulse sowohl hinsichtlich Frequenz wie auch Impulsdauer in Abhängigkeit von mehreren Motorbetriebsparametern verändert, jedoch wird aus der in der Ansaugleitung angeordneten Einspritzdüse ein kontinuierlicher Kraftstoffstrahl ausgespritzt, der durch das pneumati- '5 sehe Steuersignal entweder in die Ansaugleitung oder in eine im Bereich der Ansaugleitung befindliche Kraftstoffrücklauföffnung gelenkt wird.Beam works from one outlet to the other in time with a pneumatic reference signal that is transmitted by one is a reference signal generator and one is an indirect one in response to a direct reference signal of the generator Signal delay device emitting a pneumatic signal with a pneumatic capacitance element output by control circuit having variable volume according to the machine load will. In this fuel supply system, the pneumatic pulses deflecting the fuel jet are generated both in terms of frequency and pulse duration depending on several engine operating parameters changed, but the injector located in the suction line becomes a continuous one Fuel jet injected through the pneumati- '5 see control signal either in the intake line or is directed into a fuel return opening located in the area of the intake line.

Erfindungsgemäß hingegen ist eine Kraftstoffzuführanli'ge dieser Art dadurch gekennzeichnet, daß das direkte Signal den Beginn und das indirekte Signal die Beendigung der Kraftstoffabgabe an die Einspritzdüse durch die Steuervorrichtung bestimmt.According to the invention, however, is a fuel supply system of this type characterized in that the direct signal the beginning and the indirect signal the Termination of fuel delivery to the injector determined by the control device.

Erfindungsgemäß erfolgt die Kraftstoffdosierung bereits stromaufwärts der Einspritzdüse, so daß die in der Ansaugleitung im Bereich der Einspritzdüse vorhandenen Luftverhältnisse sich nicht störend auf die pneumatische Ablenkung des Kraftstoffstrahls auswirken und nur die tatsächlich benötigte Kraftstoff-Teilmenge, nicht jedoch auch der Kraftstoffüberschuß durch die Einspritzdüse ausgespritzt wird, wodurch eine äußerst exakte Brennstoffdosierung erreicht wird.According to the invention, the fuel metering takes place upstream of the injection nozzle, so that the in the Suction line in the area of the injection nozzle existing air conditions do not interfere with the pneumatic Effect deflection of the fuel jet and only the actually required partial amount of fuel, however, the excess fuel is not also ejected through the injection nozzle, whereby an extremely exact fuel metering is achieved.

Um in einfacher Weise eine vom Druck in der Ansaugleitung abhängige Impulsdauer des Einspritzsignals zu erreichen, ist mit der Ansaugleitung der Maschine zweckmäßigerweise ein Servomotor verbunden, das Kapazitätselement weist ein mit dem Servomotor verbundenes bewegliches Wandglied auf und der Servomotor verstellt das Wandglied in Abhängigkeit von Druckveränderungen in der Ansaugleitung der Maschine. In order to obtain, in a simple manner, a pulse duration of the injection signal that is dependent on the pressure in the intake line To achieve, a servomotor is expediently connected to the suction line of the machine, which The capacitance element has a movable wall member connected to the servomotor and the servomotor adjusts the wall member depending on pressure changes in the suction line of the machine.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Steuervorrichtung eine Flüssigkeits-Logikschaltvorrichtung auf, deren Eingang mit der Kraftstoffquelle und deren einer Ausgang mit der Einspritzdüse verbunden ist und deren Steuereingänge mit Signalen beaufschlagbar sind, um der Einspritzdüse Kraftstoff in Abhängigkeit von dem direkten Signal zuzuführen und den Kraftstoff in Abhängigkeit von dem indirekten Signal über einen anderen Ausgang der Schaltvorrich- 5" tung im Nebenstrom an der Einspritzdüse vorbeizuführen, wodurch es möglich ist, die Steuervorrichtung aus üblichen Fluidikelementen ohne bewegliche Bauteile aufzubauen.In a further advantageous embodiment, the control device has a liquid logic switching device whose input is connected to the fuel source and one output is connected to the injector is and the control inputs can be acted upon with signals to the injection nozzle fuel as a function of from the direct signal to supply and the fuel depending on the indirect signal to lead past the injection nozzle via another output of the switching device in the bypass flow, which makes it possible to use the control device from conventional fluidic elements without moving components build up.

Eine besonders exakte Brennstoffdosierung wird erreicht, wenn die Ablenkung des Kraftstoffstrahls nicht unmittelbar durch das direkte und das gegenüber diesem verformte indirekte Signal, sondern unter Zwischenschaltung eines aus diesen Signalen abgeleiteten pneumatischen Impulszuges mit gleichbleibender, vorzugsweise rechteckiger Wellenform und veränderlicher Pulsfrequenz und -dauer gesteuert wird, und in diesem Fall weist die Steuervorrichtung einen impulsformenden pneumatischen Verstärker mit Steuereingängen auf, die mit dem direkten bzw. mit dem indirekten Si- ^(>i gnal beaufschlagt sind, der impulsformende Verstärker gibt an seinem mit einem Steuereingang der Schaltvorrichtung verbundenen Ausgang einen Luftimpuls ab, dessen Beginn jeweils durch das direkte und dessen Ende jeweils durch das indirekte Signal bestimmt ist, und die Schaltvorrichtung ist in Richtung eines Vorbeiführens des Kraftstoffs an der Einspritzdüse beaufschlagt und gibt nur während der Dauer des Luftimpulses Kraftstoff an die Einspritzdüse ab.Particularly precise fuel metering is achieved if the deflection of the fuel jet is not controlled directly by the direct signal and the indirect signal that is deformed in relation to this, but with the interposition of a pneumatic pulse train derived from these signals with a constant, preferably rectangular waveform and variable pulse frequency and duration, and in this case, the control device comprises a pulse shaping pneumatic booster with control inputs which are acted upon by the direct or the indirect Si- ^(> i gnal, the pulse-shaping amplifier outputs at its connected to a control input of the switching device starting an air pulse from, the beginning of which is determined by the direct signal and the end of which is determined by the indirect signal, and the switching device is acted upon in the direction of guiding the fuel past the injection nozzle and only gives power for the duration of the air pulse substance to the injection nozzle.

Um die Kraftstoffdosierung auch von der MaschinendreVizahl abhängig zu machen und die Kraftstoffeinspritzung synchron mit dem Ladetakt der Maschine, also bei Kolbenmotoren der Öffnungszeit des Einlaßventils, zu steuern, empfiehlt es sich, daß der Bezugssignalgeneralor mit der Maschine in Antriebsverbindung steht und eine der Maschinendrehzahl proportionale und mit dem Öffnungszeitpunkt eines Einlaßventils in Phase befindliche Bezugssignalfrequenz abgibt.About the fuel metering also from the machine number to make dependent and the fuel injection synchronized with the charging cycle of the machine, So to control the opening time of the inlet valve in piston engines, it is recommended that the reference signal generalor is in drive connection with the machine and is proportional to the machine speed and outputs reference signal frequency in phase with the opening time of an intake valve.

In besonders vorteilhafter Weise wird das indirekte Signal unmittelbar aus dem direkten Signal abgeleitel und unterscheidet sich von diesem hinsichtlich der Druck- und Flußwerte nur durch die in der Signalverzögerungseinrichtung entsprechend der Maschinenbelastung aufgeprägten Verformungen, so daß sich Störeinflüsse in der pneumatischen Schaltung, etwa Druckschwankungen in der Luftversorgung, in gleicher Weise auf das direkte wie auf das indirekte Signal auswirken und, da diese Signale in entgegengesetzter Richtung miteinander verglichen werden, selbsttätig ausgeglichen werden. Zur Aufteilung ein und desselben Signals an die das direkte Signal führende Signalleitung einerseits und die Signalverzögerungseinrichtung andererseits ist der Ausgang des Bezugssignalgenerators zweckmäßigerweise mit einem Steuereingang eines pneumatischen Impulsverstärkers verbunden, und die Signalleitung und die Signalverzögerungseinrichtung sind an einen Ausgang des Impulsverstärkers angeschlossen. In a particularly advantageous manner, the indirect signal is derived directly from the direct signal and differs from this with regard to the pressure and flow values only through those in the signal delay device deformations imposed according to the machine load, so that there are disruptive influences in the pneumatic circuit, for example pressure fluctuations in the air supply, in the same way affect the direct as well as the indirect signal and, since these signals go in opposite directions are compared with each other, are automatically compensated. To split one and the same signal to the signal line carrying the direct signal on the one hand and the signal delay device on the other the output of the reference signal generator is expediently connected to a control input of a Pneumatic pulse amplifier connected, and the signal line and the signal delay device are connected to an output of the pulse amplifier.

Im nachfolgenden werden die einzelnen Merkmale und die Vorteile der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.In the following, the individual features and the advantages of the invention are shown on the basis of an exemplary embodiment explained in more detail in connection with the drawing.

F i g. 1 ist ein schematischer Übersichtsplan einer Kraftstoffzuführanlage nach der Erfindung;F i g. 1 is a schematic overview diagram of a fuel supply system according to the invention;

F i g. 2a bis 2d zeigen verschiedene in der Anlage der F i g. 1 vorkommende Wellenzüge;F i g. 2a to 2d show different ones in the system of FIG. 1 occurring wave trains;

F i g. 3 ist eine bildliche Darstellung eines pneumatischen Signalgenerators für die Kraftstoffzuführanlage; Fig.4 ist eine bildliche Darstellung einer Kraftstoff-Schaltvorrichtung, in welcher pneumatische Steuerimpulse von den Kraftstoffkanälen getrennt sind; F i g. 5 ist eine bildliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Kraftstoff-Schaltvorrichtung in der Form eines reinen Fluidverstärkers.F i g. 3 is a pictorial representation of a pneumatic signal generator for the fuel delivery system; Fig. 4 is a pictorial representation of a fuel switching device, in which pneumatic control pulses are separated from the fuel passages; F i g. Fig. 5 is a pictorial representation of another Embodiment of a fuel switching device in the form of a pure fluid booster.

In der Zeichnung und insbesondere in F i g. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ganz allgemein eine Kraftstoffzuführanlage für eine Brennkraftmaschine 11 mit einem Ansaugstutzen oder Ansaugkrümmer 12 einem Liifteinlaß 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 se angeordnet, daß sie dem Ansaugstutzen 12 Kraftstofl vermittels einer Fluid-Logik-Schaltvorrichtung 19 füi den Kraftstoff zuführt. Unter Druck stehender Kraftstoff wird von dem Kraftstoffbehälter 17 durch die Pumpe 18 zugeführt. Vorzugsweise wird für jeden Zy linder der Maschine eine Kraftstoffdüse 16 mit zu geordneten Schaltvorrichtungen vorgesehen, wobei dif Düse in der Nähe des jeweiligen Einlaßventils angeord net ist. Zur Vereinfachung bezieht sich die nachfolgenIn the drawing and in particular in FIG. 1 referred to the reference numeral 10 very generally a fuel supply system for an internal combustion engine 11 with an intake manifold or intake manifold 12, a lift inlet 13 and a throttle valve 14. A Inlet valve 15 is used to supply a fuel-air mixture from the intake port 12 of the engine At least one fuel (injection) nozzle 16 is arranged to provide fuel to the intake port 12 by means of a fluid logic switching device 19 füi supplies the fuel. Pressurized fuel is from the fuel tank 17 through the Pump 18 supplied. A fuel nozzle 16 is preferably also closed for each cylinder of the machine ordered switching devices provided, wherein dif nozzle angeord in the vicinity of the respective inlet valve net is. For the sake of simplicity, the following applies

de 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 dem Lufteinlaß 13 anzuordnen, damit der Kraftstoff besser mit dem zugeführten Luftstrom vermischt wird.de description, however, on a single nozzle and the Devices associated with this nozzle. When using a single fuel nozzle it is generally advisable to arrange the nozzle in the air inlet 13 so that the fuel better with the supplied air flow is mixed.

Die Kraftstoff-Schaltvorrichtung 19 ist schematisch als zu dem Umlaufschenkel 21 hin stabiles, monostabiles Element dargestellt. 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 gegebenenfalls 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 Umlaufschenkel 21 umgelenkt wird.The fuel switching device 19 is schematic shown as a stable, monostable element towards the circulating limb 21. Usually the liquid fuel the inner fuel channel 23 of the switching device by means of the pump 18 and the Pipeline 22 is supplied and is returned by means of the circumferential leg 21 and the pipeline 24 the fuel tank 17. The switching device 19 has a pneumatic control channel 26 and a Ventilation channel 27, the fuel depending on a applied to the control channel 26 Pneumatic control pulse is deflected into the conveying or delivery leg 28 and via the pipeline 29 is fed to the nozzle 16. The switching device 19 can optionally also be a bistable element which operates in an alternating arrangement, the fuel being supplied through a control channel 26 direct signal to the conveyor leg 28. and by an indirect signal fed to the channel 27 in the Circulating leg 21 is deflected.

In der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform ist die Schaltvorrichtung mit dem Bezugszeichen 119 bezeichnet und weist elastische, undurchlässige Membranen 131, 132 auf, die vermittels eines starren Verbindungsstücks 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 von 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 F i g. 4 nach rechts verschoben, drücken dabei die eingeschlossene Luft durch die Entlüftungsöffnung 127 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 16 zugeführt werden kann. Bei NichtVorhandensein eines Steuerimpulses nehmen die Membranen 131, 132 und das starre Verbindungsstück 133 die in F i g. 4 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. Gegebenenfalls 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 Kraftstoffzufuhr zu der Leitung 129 durch Anlegen eines indirekten Signals an die Öffnung 127 beendet wird.In the embodiment shown in FIG. 4, the switching device is designated by the reference number 119 and has elastic, impermeable membranes 131, 132 which are connected to one another by means of a rigid connecting piece 133. The fuel is supplied to the switching device 119 via a conduit 122, normally passes through the internal fuel passages 123, 121 and exits the device through the circulation passage 124. The diaphragms 131, 132 are arranged so that they normally separate the fuel passage 123 from the fuel supply leg 128, so that the fuel flows exclusively through the fuel circulation limb 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 in the illustration of FIG. 4 shifted to the right, thereby expressing the trapped air through the vent 127 and connecting the fuel supply leg 128 to the fuel channel 123 so that fuel can enter the fuel supply line 129 and be supplied to a fuel nozzle such as the nozzle 16. In the absence of a control pulse, the diaphragms 131, 132 and the rigid connecting piece 133 take the positions shown in FIG. 4, a normal position shown in which no fuel enters 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. If necessary, the switching device 119 can also be designed for bistable operation, 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 F i g. 5 ist eine andere Ausführungsform einer Schaltvorrichtung dargestellt, die aus einem reinen Fluidverstärker 219 besteht, der eine Kraftstoffzuführöffnung 223 aufweist, die durch eine Rohrleitung 222 gespeist wird. Der Verstärker 219 ist in seinem Innerer so ausgebildet, daß der Kraftstoffumlaufkanal 221 ir geometrischer Weise begünstigt ist. Wenn dem Ver stärker kein Steuersignal zugeführt wird, fließt dei Kraftstoff normalerweise von der Rohrleitung 222 durch die Kraftstoffzuführöffnung 223 und den Umlaufkanal 221 in die Umlaufleitung 224. Wenn dem Steuer kanal 226 ein Steuerimpuls zugeführt wird, wird deiIn Fig. 5 shows another embodiment of a switching device, which consists of a pure fluid amplifier 219 which has a fuel supply opening 223 which is fed through a pipe 222. The inside of the booster 219 is designed in such a way that the fuel circulation channel 221 is geometrically favored. If the amplifier is not supplied with a control signal, the fuel normally flows from the pipe 222 through the fuel supply port 223 and the bypass passage 221 into the bypass passage 224. When the control passage 226 is supplied with a control pulse, the

ίο Kraftstoff entsprechend den für Flüssigkeitsverstärket geltenden Gesetzen in den Kraftstofförderkanal 22i umgelenkt. Bei Vorhandensein eines Steuerimpulse! fließt der Kraftstoff daher aus der Rohrleitung 222 durch die Zuführöffnung 223 und den Kraftstofförder· kanal 228 zu der Rohrleitung 229, durch welche er einer Kraftstoffdüse wie beispielsweise der Düse 16 zugeführt wird.ίο Fuel according to the liquid intensifier Applicable laws diverted into the fuel delivery channel 22i. In the presence of a control pulse! the fuel therefore flows out of the pipe 222 through the feed opening 223 and the fuel delivery channel 228 to conduit 229 through which it is fed to a fuel nozzle such as nozzle 16 will.

An Hand der F i g. 1 soll nunmehr der zur Abgabe der gewünschten pneumatischen Steuerimpulse dienende Kreislauf ausführlicher erläutert werden. Eine Quelle 36 pneumatischer Steuerenergie ist durch Rohrleitungen 37, 38, 39, 41 mit einem pneumatischen Bezugssignalgenerator 42, einem signalformenden Flüssigkeitsverstärker 43 und einem steuerimpulsformenden Verstärker 44 verbunden.On the basis of FIG. 1 should now be used to deliver the desired pneumatic control pulses Cycle are explained in more detail. A source 36 of pneumatic control energy is through piping 37, 38, 39, 41 with a pneumatic reference signal generator 42, a signal-shaping liquid amplifier 43 and a control pulse shaping amplifier 44 connected.

Der pneumatische Bezugssignalgenerator 42 ist über eine Auslaßleitung 47 mit einer Steueröffnung 46 des Verstärkers 43 verbunden und weist ein umlaufendes Unterbrecherglied auf, 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 Maschine 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 Viertaklmaschinen arbeitet der Signalgenerator vorzugsweise in Phase mit der Betätigung des Einlaßventils der Maschine, so daß die Kraftstoffeinspritzung durch die Düse 16 bei geöffnetem Einlaßventil erfolgt.The pneumatic reference signal generator 42 is via an outlet line 47 with a control port 46 of the Connected amplifier 43 and has a revolving interrupter member, which by means of a drive connection 48 is connected to the machine 11. The rotating interrupter interrupts intermittently the air supply from the pipe 39 to the outlet pipe 47 and therefore leads in the control opening 46 to a pulsating reference signal with a frequency proportional to the speed of the machine. at In a four-stroke engine, the signal generator 42 is preferably driven by the camshaft of the engine, while in a two-stroke engine the drive is preferably provided by the crankshaft. As well as In two-stroke and four-stroke machines, the signal generator preferably works in phase the actuation of the intake valve of the engine, so that the fuel injection through the nozzle 16 when the Inlet valve takes place.

Ein Ausführungsbeispiel eines Bezugssignalgenerators ist in F i g. 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 mil einer Druckluftquelle 139 verbunden, während die Auslaßöffnung mit einem Signalkanal 147 verbunden ist Das Unterbrechergiied 152 ist mit einem umlaufenden Antriebsglied 148 verbunden und unterbricht die Luftzufuhr von der Rohrleitung 139 zu dem Kanal 147 interminierend, so daß in Kanal 147 ein pulsierendes pneumatisches Bezugssignal erzeugt wird, dessen Frequenz der Drehzahl des Antriebsgliedes 148 proportional ist
Das durch den Signalgenerator 42 erzeugte pulsierende Bezugssignal wird der Steueröffnung 46 des Verstärkers 43 zugeführt Der Verstärker 43 ist eine Fluid-Logik-Vorrichtung mit zwei Auslaßschenkeln 53 und 54 und ist zur Abgabe in den Auslaßschenkel 53 stabil Wenn der Signalgenerator 42 die Zufuhr zu der Steuer^f)5 öffnung 46 unterbricht, ist der Auslaßschenkel 53 in Betrieb, und wenn der Signalgenerator 42 der Steueröffnung 46 ein Signal zuführt, erscheint in dem Schenkel 54 ein Rechteckwellensignal, wie beispielsweise inOne embodiment of a reference signal generator is shown in FIG. 3, in which the housing 142 has an inlet opening 149, an outlet opening 151 and a circumferential interrupter member 152. As can be seen from the drawing, the inlet port 149 is connected to a compressed air source 139 , while the outlet port is connected to a signal channel 147. The interruption element 152 is connected to a rotating drive member 148 and interrupts the air supply from the pipeline 139 to the channel 147 , so that a pulsating pneumatic reference signal is generated in channel 147 , the frequency of which is proportional to the speed of the drive member 148
The pulsating reference signal generated by the signal generator 42 is fed to the control port 46 of the amplifier 43. The amplifier 43 is a fluid logic device with two outlet legs 53 and 54 and is stable for delivery into the outlet leg 53 when the signal generator 42 is supplied to the control ^f) 5 orifice 46 interrupts, the outlet leg 53 is in operation, and when the signal generator 42 supplies a signal to the control orifice 46, a square wave signal appears in the leg 54, for example in FIG

F i g. 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 F i g. 2a zeigt, wird bei geringer Drehzahl der Maschine eine Rechteckwelle 56, 57 niedriger Frequenz und bei höheren Maschinendrchzahlen eine Rcchteckwcllc 58, 59, 61 höherer Frequenz erzeugt. Der Auslaß- oder Signalschenkel 54 liefert daher ein Rechteckwellensignal mit einer der Maschinendrehzahl proportionalen Frequenz zu der ersten Steueröffnung 62 des impulsformenden Verstärkers 44. Dieses Signa! wird gleichzeitig einem Signalverzögerungskreis zugeführt, der aus den Leitungen 63, 64, einer Drosselstelle 66 und einer pneumatischen Verdrängungskammer 67 veränderlichen Volumens besteht, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Der Verzögerungskreis ist mit der zweiten Steueröffnung 68 des impulsformenden Verstärkers 44 verbunden.F i g. 2a is shown. The job of amplifier 43 is to transform the pulses emitted by the signal generator 42 so that a clearly defined Reference signal is obtained with precisely defined energy levels. Like F i g. 2a shows, becomes lower at Speed of the machine a square wave 56, 57 low frequency and with higher machine numbers a Rckckwcllc 58, 59, 61 higher frequency is generated. The outlet or signal leg 54 therefore provides a square wave signal at one of the engine speed proportional frequency to the first control port 62 of the pulse-shaping amplifier 44. This Signa! is simultaneously fed to a signal delay circuit consisting of lines 63, 64, a throttle point 66 and a pneumatic displacement chamber 67 of variable volume, which are connected to each other are connected in series. The delay circuit is connected to the second control port 68 of the pulse shaping Amplifier 44 connected.

Das in F i g. 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 F i g. 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 Wellcnzug 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 F i g. 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 80 mit dem Ansaugstutzen verbunden ist und sich entsprechend dem Unterdruck 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, verstellt 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 in Fig. 2a has a leading edge 84 which is a direct Signal for the opening 62 of the amplifier 44 forms. The reference signal is in the delay circuit in the in F i g. 2b changes and results in an indirect signal 87, that of the control port 68 of the amplifier 44 is fed. The rise time of the leading edge of the delayed signal is essentially proportional to the effective volume of the pneumatic displacement chamber 67. That shown in Fig. 2b Wave train 71 represents a small volume and a low frequency and corresponds to an operation of the machine at low speed with low load. Corrugated cable 72 is correspondingly a low speed and high load, shaft train 73 shows high speed and low load, and the shaft trains 74, 76 show high speed, high load operation. As shown in FIG. 1 can be seen, becomes the volume of the displacement chamber 67 by adjusting the piston located in this 77 changed. The piston 77 is connected to a servomotor 78.79, which in turn via the pipeline 80 is connected to the intake port and according to the negative pressure within the intake port adjusted. When the engine 11 is operating under light load, the piston 77 is in a position brought, in which the chamber 67 has a small volume. When the load on the machine increases is, the piston 77 moves into 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 verbunden, und der Verstärker weist einen Umlaufschenkel 82 und einen Steuerimpulsschenkel 83 auf. Der Verstärker 44 ist zu dem Umlaufschenkel 82 hin stabil, so daß die Signalenergie bei Nichtvorhandensein eines Signals durch den Schenke! 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 über die Leitung 65 der ersten Steueröffnung 62 zugeführt, während das in F i g. 2b mit 87 bezeichnete indirekte, verzögerte Signal der gegenüberliegenden Steueröffnung 68 zugeführt wird.The supply port 81 of the pulse shaping control amplifier 44 is more pneumatic with the source 36 Control power connected, and the amplifier has a circulating leg 82 and a control pulse leg 83 on. The amplifier 44 is stable towards the circulation leg 82 so that the signal energy in the absence of any a signal through the inn! 82 is vented to the atmosphere. When the machine is in Is operation, a direct signal like that in Fig.2a signal indicated by 84 is supplied via the line 65 to the first control opening 62, while the in F i g. 2b, the indirect, delayed signal denoted by 87 is supplied to the opposite control opening 68 will.

Die Auswirkung des direkten Signals und des indirekten, verzögerten Signals ist in Fig. 2c durch die algebraische Addition dargestellt. In F i g. 2c sind die Schaltwerte des Steuerverstärkers 44 durch die Energiestufen 51 und 52 angedeutet. Wenn die Signalenergie größer wird als 51, bringt der Verstärker in dem Steuerimpulsschenkel 83 einen Steuerimpuls zur Ausbildung, der dann beendet wird, wenn die Signalencrgie unter den Wert 52 abfällt. Die Arbeitsweise des Steuerverstärkers 44 ist graphisch dargestellt und läßt sich anThe effect of the direct signal and the indirect, delayed signal is shown in FIG. 2c by the algebraic one Addition shown. In Fig. 2c are the switching values of the control amplifier 44 through the energy levels 51 and 52 indicated. If the signal energy is greater than 51, the amplifier brings in the Control pulse leg 83 a control pulse for the training, which is then terminated when the Signalscrgie drops below the value 52. The operation of the control amplifier 44 is shown graphically and can be found in

ίο Hand eines Vergleichs der F i g. 2a bis 2d ersehen. Beispielsweise bildet die Vorderflanke 84 des direkten Signals 56 den Anstiegsabschnitt 86 des Schaltsignals, während die Vorderflanke 87 des indirekten, verzögerten Signals 87 den abklingenden Abschnitt 88 des Schaltsignals bildet. Wenn der Energiewert des Anstiegsabschnilts 86 größer wird als 51, wird in dem Steuerimpulsschenkel 83 der Steuerimpuls 89 ausgelöst. Wenn der Energiewert des Abklingabschnitts 88 unter 52 abfällt, wird der Steuerimpuls 89 in dem Steuerimpulsschenkel 83 in entsprechender Weise beendet. Daher hat der Steuerimpuls 89 eine Zeitdauer, die eine Funktion des Unterschieds zwischen dem direkten Signalabschnitt 84 und dem indirekten Signalabschnitt 87 ist. welcher durch das effektive Volumen der Verdrängungskammer 67 bestimmt wird. Wie in F i g. 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. ίο hand of a comparison of the F i g. 2a to 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 crosses the decaying portion 88 of the Switching signal forms. When the energy value of the rising portion 86 becomes larger than 51, the Control pulse leg 83 triggered the control pulse 89. When the energy value of the decay portion 88 falls below 52 drops, the control pulse 89 is terminated in the control pulse leg 83 in a corresponding manner. Hence the control pulse 89 has a duration which is a function of the difference between the direct signal portion 84 and the indirect signal section 87. which by the effective volume of the displacement chamber 67 is determined. As in Fig. As shown in Fig. 2d, the control pulse 89 shows a short fuel injection pulse which corresponds to operation at low speed and low load. The control pulse 91 indicates a fuel injection pulse of longer duration, which an operation at corresponds to low speed and high load on the machine. The control pulse 92 has a short duration and indicates operation at high speed and low load, while the control pulses 93, 94 follow one another at shorter intervals, have a longer duration and an operation of the machine at high speed and high load.

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 der Steuerverstärker 44 erzeugten Steuerimpulsen entsprechen. Vermittels der beschriebenen Anordnung lasser sich Einspritzimpulse von einer Länge zwischen 1 bis 30 Millisekunden erhalten.The control amplifier 44 thus supplies pneumatic control pulses in the control pulse leg 83 a frequency proportional to the machine speed, the duration of each individual pulse being proportional the momentary load on the machine is caused by the negative pressure in the machine's intake manifold is measured. The control pulses emitted by the control amplifier 44 are transmitted via the pipeline 96 is supplied to the control channel 26 of the fuel switching device 19. The switching device 19 then leads to the nozzle 16 intermittent fuel pulses, the frequency and duration of which by the Control amplifier 44 correspond to generated control pulses. By means of the arrangement described lasser Injection pulses between 1 and 30 milliseconds in length are obtained.

Wenngleich sich die vorstehende Beschreibung aul eine bevorzugte Ausführungsform einer Anlage zurr Zumessen von Kraftstoff zu einer einzigen Kraftstoffdüse bezieht, lassen sich die dabei beschriebenen Prinzipien auch auf Maschinen mit mehreren Kraftstoffdüsen anwenden sowie Abänderungen oder weitere technische Ausgestaltungen vornehmen. Beispielsweise isi für den Fachmann sofort ersichtlich, daß die von der mit den Bezugszeichen 19 und 44 in F i g. 1 bezeichneten Flüssigkeits-Logikvorrichtungen ausgeübten Funktionen auch von einem einzigen Element wie z. B. den in Fi g. 4 dargestellten Element 119 übernommen wer den können. Die Schaltvorrichtung 119 kann beispiels weise in einer solchen Weise geschaltet sein, daß ihiAlthough the above description is based on a preferred embodiment of a system Metering of fuel related to a single fuel nozzle can be based on the principles described also apply to machines with multiple fuel nozzles as well as modifications or other technical Make refinements. For example, it is immediately apparent to those skilled in the art that the with the reference numerals 19 and 44 in FIG. 1 designated liquid logic devices performed functions also from a single element such as B. the in Fi g. 4 shown element 119 who the can. The switching device 119 may, for example, be switched in such a way that ihi

as direkte Signal an dem Kanal 126 und das ver/.ögei- : Signal an dem Kanal 127 zugeführt wird. In diesem all übernimmt die Schaltvorrichtung 119 die algebrache Additionsfunktion des Elements 44 und die chaltfunktion des Elements 19.the direct signal on channel 126 and the ver / .ögei- : Signal on channel 127 is supplied. In this all, the switching device 119 takes over the algebra Addition function of element 44 and the switching function of element 19.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Fuel supply system for an internal combustion engine with a fuel injection nozzle arranged in an intake line of the machine, a fuel source for the continuous delivery of pressurized fuel, a control device associated with the injection nozzle, which has a fuel outlet opening leading to the intake line and a return line and which through Pneumatic deflection of a fuel jet from one outlet to the other works in time with a pneumatic reference signal, which is emitted by a reference signal generator and a signal delay device emitting an indirect pneumatic signal in response to a direct reference signal of the generator with a pneumatic capacitance element of a control circuit having a volume that can be changed according to the machine load , characterized in that the direct signal (56, 57, 58, 59, 61) the beginning and the indirect signal (71, 72, 73, 74, 76) the termination of d he fuel delivery to the injection nozzle (16) is determined by the control device (19, 44) .

2. Fuel supply system according to claim 1, characterized in that a servomotor (78, 79) is connected to the suction line (12) of the machine (11), the capacitance element (67) is connected to a movable wall member (78, 79) connected to the servomotor ( 77) and that the servomotor (78, 79) adjusts the wall member (77) as a function of pressure changes in the suction line (12) of the machine (11).

3. Fuel supply system according to claim I or 2, characterized in that the control device (19, 44) has a liquid logic switching device (19, 119, 219) , the input (23, 123, 223) of which with the fuel source (18) and whose an output (28, 128, 228) is connected to the injection nozzle (16) and whose control inputs (26, 27; 126, 127; 226, 227) can be acted upon with signals to supply the injection nozzle (16) with fuel as a function of the direct Signal (56, 57, 58, 59, 61) to be supplied and the fuel as a function of the indirect signal (71, 72, 73, 74, 76) via another output (21, 121, 221) of the switching device (19, 119 , 219) in the bypass flow past the injection nozzle (16).

4. Fuel supply system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control device (19, 44) has a pulse-shaping pneumatic amplifier (44) with control inputs (62, 68) which are connected to the direct (56, 57, 58, 59 , 61) or with the indirect (71, 72, 73, 74, 76) signal that the pulse-shaping amplifier (44) is connected to a control input (26, 126, 226) of the switching device (19, 119, 219 ) connected output (83) emits an air pulse (89, 91, 92, 93, 94) , the beginning of which in each case by the direct (56,57,58,59, 61) and the end in each case by the indirect (71, 72, 73, 74, 76) signal is determined and that the switching device (19, 119, 219) for guiding the fuel past the injection nozzle (16) is applied and only during the duration of the air pulse (89, 91, 92, 93, 94) Dispenses fuel to the injection nozzle (16).

5. Fuel supply system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reference signal generator (42, 142) with the machine (11) is in drive connection (48) and one of the engine speed proportional and with the opening line point of an inlet valve (15) in phase emits located reference signal frequency.

6. Fuel supply system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the output of the reference signal generator (42, 142) is connected to a control input (46) of a pneumatic pulse amplifier (43) and that the signal line (65) and the signal delay device (63 , 64, 66, 67) are connected to an output (54) of the pulse amplifier (43).