DE2040492A1 - Regeleinrichtung fuer Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

R. 9967

11. 8. 1970 Su/Es

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilf sannieldung

,ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Regeleinrichtung für Eihspritzanlagen von Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit zwei hintereinander im. Saugrohr angeordneten, zwangläufig miteinander gekoppelten Drosselorganen, von denen eines willkürlich als Drosselklappe verstellbar ißt und über mit einer Kurvenbahn arbeitenden Hebeln das zweite Drosselorgan gleichsinnig verstellt, und der sich zwischen den Drosselorganen einstellende Druck als

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Steuergröße auf ein pneumatisches Stellorgan wirkt, mit dem ein auf das Kraftstoffzuneßglied entlang einer Steuerkurve wirkendes Steuerelement versteilbar ist, das außerdem für eine zusätzliche Verstellung mit der Drosselklappe gekoppelt ist.

Mit derartigen Einspritzanlagen wird angestrebt, für einen Otto-Motor bei allen Betriebsbedingungen selbsttätig ein günstiges Kraftstoff-Luft-Gemisch-Verhältnis zu schaffen, um so den Kraftstoff möglichst vollständig zu verbrennen und dadurch bei höchst möglicher Leistung der Brennkraftmaschine bzw. kleinst möglichem Kraftstoffverbrauch die Entstehung von giftigen Abgasen zu vermeiden. Hierzu muß die Kraftstoffmenge bei jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine den Erfordernissen entsprechend sehr genau zugemessen werden.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art (siehe deutsche Patentschrift 1 111 881) dient als Steuerkurve eine zweidimensionale Kurvenbahn, die an einer Scheibe angeordnet ist, die wiederum in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals bzw. der Drosselklappe verstellt wird, wobei die Steuerkurve durch das eine Ende eines Hebels abgetastet wird, an dessen anderem Ende das pneumatische Stellorgan angreift und an dessen mittleremBereich das Kraftstoff zumeßglied angelenkt ist. Der als Steuergröße dienende Druck zwischen den Drosselorganen nimmt bekanntlich in Quadrat der durchströmenden Luftmenge zu. Das Kraftstoffzumeßglied sollte jedoch möglichst eine lineare Verstellung erfahren. Es muß also erstens die Steuergröße linearisiert

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werden und zweitens muß diese Steuergröße auch bei kleinen Drehzahlen und entsprechend geringem Steuerdruck zwischen den Drosselorganen ausreichen, um eine Verstellung des Kraftstoff zumeßgliedes zu erreichen. Mit dieser bekannten Regelvorrichtung ist es jedenfalls nicht-möglich, die Kraftstoffmenge den Erfordernissen jedes Betriebeszustandes der Brennkraftmaschine entsprechend genau genug zuzumessen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Regelvorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß bei kleinen Drehzahlen noch eine ausreichend große Steuergröße zur Verfugung steht und außerdem Ist- und Sollgrößen von Last und Drehzahl besser gemessen und gesteuert werden können. .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise (siehe deutsche Patentschrift 896 867) als Steuerkurve die Steuerfläche eines Raumnockens dient, die durch das pneumatische Stellorgan und durch Koppelung mit der Drosselklappe verschiebbar bzw. verdrehbar ist und daß bei der Verstellung des Raumnockens durch das pneumatische Stellorgan auch das zweite Drosselorgan verstellt wird.

Durch die Rückkopplung der Raumkurve auf das zweite Drosselorgan wird der sich zwischen den Drosselklappen einstellende Druck weitgehend proportional der durchströmenden Luftmenge geändert, wodurch, abgesehen von den erforderlichen λ Korrekturen eine weitgehend lineare Verstellung des Kraftstoff zumeßgliedes erfolgen kann. ■

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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird hierfür mit der Drosselklappe eine Kurvenscheibe verdreht wird, die auf einen an seinem einen Ende fest gelagerten ersten Hebel wirkt, der mit seinen anderen Ende die Lage eines Anlenkpunktes bestimmt, an dem ein Vinkelhebel gelagert ist, mit dessen einem Schenkel der Raumnocken gekoppelt ist und dessen anderer Schenkel eine Kulisse aufweist, in die ein Zapfen eines zweiten Hebels greift, bei dessen Schwenkbewegung das zweite Drosselorgan verstellt wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt gemäß der Linie I-I in Fig.2, Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3?4->6 je eine Ansicht der Hebelanordnung bei verschiedenen Stellungen gemäß der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 5 ein Diagramm, bei den der sich zwisehen den Drosselklappen einstellende Druck (Ordinate) über der I'lotordrehzahl (Abszisse)eingetragen int.

In einem Saugrohr 1 sind zwei Drosselorgane 2 und 3 hintereinander angeordnet, von denen das Dror. sei organ 3 willkürlich als Drosselklappe betätigbar ist. Der sich zwischen diesen beiden DrosselorganerJim Saugrohr 1 einstellende Druck wird übex¹ einen Kanal 4 in einen Druckraum 5 G^c~ leitet, der durch eine Membran 6 von einem Druckraum 7 getrennt ist, der wiederum durch einen Kanal 8 mit einer

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vor dem Drosselorgan 2 liegenden Stelle des Sau.groh.res 1 verbunden ist. Durch die Membran 6 wird auf diese Weise entgegen der Kraft einer Feder 9 ein Raumnocken 10 axial verstellt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Raumnocken 10 durch die Nase 11 eines bei 12 gelagerten Hehels 13 abgetastet, der mit seinem anderen Ende auf den Kolben 14 eines Zumeßventiles wirkt. Um zwischen Raumnocken 10, Nase 11, Hebel 13 und Kolben 14 Kraftschluß zu erhalten, ist der Hebel und Korben 14 zwischen zwei Federn 15 und 16 eingespannt, von denen die Feder 15 etwas stärker ausgelegt ist und bestrebt ist den Korben 14 immer in seine Ausgangslage zu schieben. Durch den Kolben 14 v/erden Öffnungen 17 gesteuert, über die der diirch eine Leitung 18 kontinuierlich zugeführte Kraftstoff zu Leitungen 19 gelangt, die zu.den einzelnen Einspritzventilen führen. ■

Der Raumnocken 10 ist außerdem auf einer Welle 21 mit Hilfe eines Hebels 22 verdrehbar, der mit einem kugeligen Kopf 23 in eine Buchse 24 an einem Hebel 25 eingreift. Der Hebel

25 gehört zu einem Hebelgetriebe, mit dem das Drosselorgan 2 erstens in Abhängigkeit von der Stellung des Raumnockens 10 und zweitens von der Stellung der Drosselklappe 3 verstellt wird. Die Drosselklappe 3 ist durch einen Hebel

26 verstellbar, der durch nicht dargestellte Mittel mit dem Gaspedal gekoppelt ist.

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In Fig. 3 ist das Hebelgetriebe, zu dem der Hebel 25 gehört, in der Seitenansicht dargestellt. Hit der Drosselklappe 3 wird eine auf ihrer Welle befestigte Kurvenscheibe 28 verdreht, die auf einen bei 29 ortsfest gelagerten Hebel 30 wirkt, der mit Hebeln 31 und 32 ein Viergelenk bildet. Hierzu ist das eine Ende des Hebels 32 bei 33 ortsfest gelagert und das andere Ende dieses Hebels 32 dient über eine Welle 34 gleichzeitig als Schwenk- und Anlenkpunkt des Hebels 25· Der Hebel 25 selbst ist als Winkelhebel ausgebildet, dessen einer Schenkel wie schon beschrieben über Stift 22 und Buchse 24 mit dem Raumnocken gekoppelt ist, während der andere Schenkel eine Kulisse 35 aufweist, in die ein Zapfen 36 eines Hebels 37 greift, der bei 38 auf der Welle des Drosselorgans 2 befestigt ist, so daß eine Schwenkbewegung des Hebels 37 eine Drehbewegung des Drosselorgans 2 zur Folge hat. Über dieses Hebelgetriebe wird das Drosselorgan 2 nicht nur verstellt, wenn die Drosselklappe 3 verstellt wird, sondern auch wenn der Raumnocken axial durch die Membran verschoben wird. Außerdem wird durch ein Verdrehen der Drosselklappe 3 der Raumnocken 10 ebenfalls verdreht.

Die in den Fig. 1 bis 4- dargestellten Stellungen der Drosselklappe 3 entsprechen Vollast, d.h. die Drosselklappe 3 ist voll geöffnet. Je nach Drehzahl ist der Raumnocken 10 durch die Membran 6 mehr oder weniger verschoben, da sich der zwischen den Drosselorganen herrschende Druck mit der Drehzahl ändert. In Fig. 3 nimmt der Hebel 37 und entsprechend das Drosselorgan 2 eine Stellung (v:aagrecht) ein, die Höchstdrehzahl entspricht. Sobald nun die Drehzahl zurückgeht, wird der Raumnocken 10 verstellt, was eine Verstellung des Drosselorgans 2 um den Winkel ^C zur Folge hat,

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(siehe Fig. 4-). Kurvenscheine 28, Kulissenform 55 und Steuerfläche des Raumnockens 10 sind dabei so gewählt, daß diese Verstellung nahezu linear erfolgt, das heißt, proportional der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie sich durch Verstellen des Drosselorgans 2 der Druck über-der Drehzahl ändert. Bei Volllast und kleiner Drehzahl nimmt das Drosselorgan 2 eine Stellung ein, "bei der ohne die erfindungsgemäße Anordnung des Drosselorgans 2 für Höchstdrehzahl eine Druckdifferenz von 12 % des Ansaugdruckes hinter der Drosselklappe ergeben würde. Dadurch jedoch, daß sich "bei Drehzahlanstieg das Drosselorgan 2 öffnet "bis es "bei Höchstdrehzahl (n ) ganz offen ist, erreicht der Druck nur J °/° dieses Ansaugdruckes. Damit wird ein weitgehend linearer Druckanstieg ereicht und die Druckdifferenz zwischen Höchstdrehzahl und Leerlaufdrehzahl ist verhältnismäßig gering, abgesehen davon, daß der Verlust an Motorleistung verhältnismäßig klein ist.

Die Einstellung des Drosselorgans 2 im Teillastgebiet erfolgt durch die Kurvenscheibe 28, die mit der Drosselklappe 3 verdreht wird. Diese Kurvenscheibe 28 wird für jeden Winkel der Drosselklappe so ausgelegt, daß das Drosselorgan 2 eine Stellung erhält, bei welcher sich bei Höchst- -drehzahl ein Steuerdruck ergibt, der eine Gesamtverschiebung des Raumnockens mit sich bringt. Bei abfallender Drehzahl wird das Drosselorgan wie vorher beschrieben teilweise geschlossen, so daß auch hier ein linearer Druckverlauf erreicht wird. Das Drosselorgan 2 wird jedoch im Verhältnis zur Drosselklappe 3 weniger stark verstellt als im Volllastbereich (siehe Fig. 6).

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Eine -andere nicht dargestellte Möglichkeit die Druckdif— ferenz bei kleinen Drehzahlen zu erhöhen, besteht darin, die Feder 9 so anzulegen, daß bei Vollast und J % Druck-

wen;

differenz nur der halbe Ri.umnockeri zurückgelegt wird. Es kann dann bei Teillast die doppelte Drosselung durch das Drosselorgan erfolgen, wobei sich die Verstellkräfte verdoppeln. Durch die zusätzliche Verstellung des Drosselorgans 2 durch die Membran über den Winkelhebel 25 werden die Verstellkräfte auf das achtfache angehoben, ohne daß ein zusätzlicher Verlust an Motorleistung eintritt.

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Claims (2)

Robert Bosch GmIbH E..996?. Su/Es Stuttgart Ansprüche ' ."

1. Kegelvorrichtung für Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, mit zwei hintereinander im Saugrohr angeordneten, zwangläufig miteinander gekoppelten Drosselorganen, von denen eines willkürlich als Drosselklappe verstellbar ist und über mit einer Kurvenbahn arbeitenden Hebeln das zweite Drosselorgan gleichsinnig verstellt, und der sich zwischen den Drosselorganen einstellende Druck als Steuergröße auf ein pneumatisches Stellorgan ■wirkt, mit dem ein auf das Kraftstoffzumeßglied entlang einer Steuerkurve wirkendes Steuerelement verstellbar ist, das außerdem für eine zusätzliche Verstellung mit der Drosselklappe gekoppelt ist, dadurch.gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise als Steuerkurve die Steuerfläche eines Raumnockens (10) dient, die durch das pneumatische Stellorgan (6) und durch Koppelung mit der Drosselklappe (3) verschiebbar bzw. verdrehbar ist und daß bei der Verstellung des Raumnockens (10) durch das pneumatische Stellorgan auch das zweite Drosselorgan (2) verstellt wird.

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2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Drosselklappe (3) eine Kurvenscheibe (28) verdreht wird, die auf einen an seinem einen Ende fest gelagerten ersten Hebel (30) wirkt, der mit seinem anderen Ende die Lage eines Anlenkpunktes (3^ζ0 bestimmt, an dem ein Winkelhebel (25) gelagert ist, mit dessen einem Schenkel der Raumnocken (10) gekoppelt ist und dessen anderer Schenkel eine Kulisse (35) aufweist, in die ein

(36) (37)

Zapfen/eines zweiten Hebels*greift, bei dessen Schwenkbewegung das zweite Drosselorgan (2) verstellt wird.

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