DE2115761C3 - Steuereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Steuereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für BrennkraftmaschinenInfo
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- DE2115761C3 DE2115761C3 DE2115761A DE2115761A DE2115761C3 DE 2115761 C3 DE2115761 C3 DE 2115761C3 DE 2115761 A DE2115761 A DE 2115761A DE 2115761 A DE2115761 A DE 2115761A DE 2115761 C3 DE2115761 C3 DE 2115761C3
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Description
Die Erfindimg bezieht sich auf eine Steuereinrichtung
für eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Kraftstoffimpulse
abgebenden mono- oder bistabilen Steuermultivibrator, dessen einem Steuereingang drehzahlsynchrone,
jeweils den Beginn eines Kraftstoffeinspritzimpulses auslösende Startimpulse und dessen anderem Steuereingang
gegenüber den Startimpulsen lastabhängig vorgeschlagen worden (älteres Deutsches Patent
1 964 525), bei der eine Fluidik-Einrichtung für die Brennstoffzufuhr benutzt wird, wobei ein Fluidik-Multivibrator
drehzahlsynchrone Triggerimpulse empfängt und eine mit ihm verbundene Steuereinrichtung
in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern die Dauer der von dem Fluidik-Multivibrator abgegebenen
Impulse steuert. Diese Steuereinrichtung besteht aus einer Rückkopplungsleitung mit einer Drosselstelle
und einem Kapazitätselement, mit denen den Impulsen eine Verzögerung mugeteilt werden kann.
De1 Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die lastabhängige Steuerung der
Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse in einfacher Weise genau durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß zwischen dem Startimpuls-Steuereingang oder einem von diesem
abhängigen Ausgang des als Fluidikelement ausgebildeten Steuer-Multivibrators und dessen anderem
Steuereingang eine in ihrer Länge lastabhängig ver
verzögerte Beendigungsimpulse zugeführt werden.
Fa ;st bereits eine Steuereinrichtung bekannt (britische
Patentschrift 880 072), die der eingangs genann- 55 änderbare Verzögerungsleitung geschaltet ist, die aus
t?n Steuereinrichtung entspricht. Bei dieser Steuer- den ihr zugeführten Impulsen die Beendungsimpulse
einrichtung wird die Verzögerung der das Ende eines bildet.
Kraftstoffeinspritzimpulses bestimmenden Beendungs- Bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung werimpulse
gegenüber den den Beginn eines Kraftstoff- den die Beendungsimpulse durch die Verzögerungseinspritzimpulses
bestimmenden Startimpulsen mittels 60 leitung unmittelbar aus den Startimpulsen abgeleitet.
Durch diese unmittelbare Zuordnung von Been-
einer elektromechanischen Einrichtung durch Verschiebung einer Abtastspule gegenüber einem umlaufenden
Magnetanker eingestellt. Eine derartige Steuerung ist wegen der notwendigen mechanischen
Toleranzen ungenau. Außerdem unterliegen die sich bewegenden Teile einer Abnutzung und können
durch Verschmutzung leicht Störungen ausgesetzt sein. Weiterhin liegen bei dieser Steuereinrichtung
dungsimpulsen zu den Startimpulsen sind Fehlermöglichkeiten weitestgehend ausgeschlossen. Außerdem
ergibt sich wegen der geringen Anzahl der verwendeten Teile ein besonders einfacher Aufbau.
Schließlich können die Ausgangsimpulse des bistabilen Multivibrators unmittelbar (oder im Bedarfsfall
über einen Verstärker) zur Kraftstoffeinspritzung ver-
wendet werden, wodurch einerseits ein äußerst emp-Bndliches
Ansprechen und damit eine genaue Steuening der Kraftstoffzumessung und andererseits ein
einfacher Aufbau unter Vermeidung von zusätzlichen Solenoideinnchtungen erreicht wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsfonn der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung besitzt einen Drehzahldetektor,
der die Startimpulse durch intermittierendes Unterbrechen eines Strömungskanals erzeugen '.ann,
und einen monostabilen Multivibratortrigger zur Triggerung des Ausgangsimpulses des Drehzahldetektors.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung besteht darin, daß der monostabile Multivibratortrigger ein monostabiles
Uni-Multivibratorelement ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsfonn besitzt die Steuereinrichtung ein monostabiles Multivibratorelement
zur Verstärkung des Auigangsimpulses von dem bistabilen Steuermuftivibrator.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispiekn
näher erläutert.
F i g. 1 zeigt teilweise in Schnittansicht und teilweise schematisch eine erste Ausiührungsform der
erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;
F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt
in Längsrichtung einer in Fig. 1 gezeigten Strömungsweglängenänderungseinrichtung;
F i g. 3 a bis 3 f zeigen Diagramme der Wellenformen von Impulsen, die an verschiedenen Abschnitten
der Steuereinrichtung in vier Ausführungsformen erzeugt werden;
F i g. 4 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Druck im Motoransaugrohr und der
Verzögerungszeit der Impulse bei verschiedenen atmosphärischen Drücken ΜΪί den vier Ausführungsformen;
Fig. 5 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise schematisch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung;
Fig. 6 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise
s hematisch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;
Fig. 7 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise schematisch eiue vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung;
F i g. 8 zeigt einen Querschnitt der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
der vierten Ausführungsform;
F i g. 9 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem absoluten Druck im Motoransaugrohr
und der Impulsverzögerungszeit in der vierten Ausführungsform;
Fig. 10 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem absoluten Druck im Motoransaugrohr
und der dem Motor für jede seiner Umdrehungen zuzuführenden Kraftstoffmenge in der vierten Ausführungsform;
Fig. 11 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise
schematisch eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung;
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
zur Kompensierung des atmosphärischen Drucks in der fünften Ausführungsform;
F i g. 13 a bis 13 f zeigen in Diagrammen die Wellenformen
von Impulsen, die an verschiedenen Abschnitten der Steuereinrichtung in der fünften Ausführungsform
erzeugt werden;
Fig. 14 zeigt in einem Diagramm die Beziehung
zwischen dem absoluten atmosphärischen Druck und der Inipulsverzögerungszeit, wenn sich der Plunger
der Strömungsweglängenänderungseinrichtung bewegt, in der fünften Ausführungsform; und
Fig. 15 zeigt in einem Diagramm die Beziehung
zwischen dem absoluten Diuck im Motoransaugrohr
ίο und der dem Motor für jede seiner Umdrehung zuzuführenden
Kraftstoffmenge bei verschiedenen atmosphärischen Drücken, in der fünften Ausführungsform.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an den fünf Ausführungsformen nacheinander
beschrieben, die bei einer in einem Fahrzeug — einem Kraftfahrzeug — angeordneten Brennkraftmaschine
angewendet werden.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1
eine Druckluftpumpe, die von der Brennkraftmaschine
oder einem elektrischen Motor angetrieben wird, die Bezugs?ifier 2 ein Luftdruckregulierventil,
durch das der Druck der von der Druckluftpumpe 1 abgegebenen Luft konstant gehalten wird, die Bezugsziffer
3 eine 1 luidie-SteueiSv'iultiing (Steuerkreis),
die Bezugsziffer 4 ein Fluidic-Multivibratorelemcnt,
das aus einem Fluidic-Flip-Hop-Elcmeni besteht, die
Be/ugsziffer Aa die Energieversorgungsolfnung des
Elements, Ab und Ac die Steueröffnungen des EIements
und 4t/ und Ae die Auslaßöffnuniien des Elements.
5 bezeichnet eine Strömungsweglungcnändcrungseinrichtung,
und 5a bezeichnet einen Zylinder der Sirömungsweglängen.inderungseinrichtung. der
eine schraubenförmige Nut Sb und ein·.· längliche Nut 5 t besitzt, die unabhängig in meiner inneren Oberfläche
gebildet sind. Die Bezugsziffer Sd bezeichnet eine Energiezufuhröffnung, die mit einem Ende der
schraubenförmigen Nut 5 b und ebenfalls mit der Auslaßöffnung Ad des Multivibratoreiements 4 in
Verbindung steht. Der Gang (Steigung) der schraubenförmigen Nut 5 b ist an dem von der Energiezufuhröffnung
Sd fern liegenden Endabschnitt kleiner gemacht. Die Bezugsziffer 5 e bezeichnet eine Auslaßöffnung
der Strömungsweglängenänderungseinrichtung5, die mit der länglichen Nut 5c und ebenfalls
mit der Steueröffnung 4 b des Multivibratoreiements 4 in Verbindung steht. 5/ bezeichnet einen Plunger, der
axial verschiebbar in dem Zylinder 5a angeordnet ist, 5 g bezeichnet eine ringförmige öffnung, die in der
Umfapgsfläche des Plungers 5/ an einem Abschnitt gebildet ist, der der schraubenförmigen Nut Sb gegenüberliegt.
Die Bezugsziffer 5/i bezeichnet eine öffnung, die in der Umfangsfläche des Plungers 5/ an
einem Abschnitt gebildet ist, der der länglichen Nut
5c gegenüberliegt. Die Bezugs/itic 5/ bezeichnet
einen Kanal, der in dem Plungei 5/ gebildet ist und die öffnungen Sg und 5Ii miteinander verbindet. 5/
bezeichnet einen Behälter, der axial mit dem Zylinder 5 d und einstückig mit diesem gebildet ist. während
die Bezugsziffer 5 k eine in dem Behälter Sj angeordnete
Membran bezeichnet, die den Innenraum des Behälters in eine Unterdruckkammer 5/ und eine
Kammer 5 m mit Atmosphärendruck unterteilt. Die Unterdruckkammer 5/ steht mit dem Motoransiiugrohr
über ein Unterdruckeinführrohr 5/i zum Hinführen des Ansaugrohrunterdrucks in Verbindung, während
die Atmosphärendnickkammer 5 m über eine VerbindungsölTnung5r>
mit der Atmosphäre in Ver-
bindung steht. Die Membrane 5Jt und der Plunger 5/ Vorrichtungen, wie einen Kraftstofftank 29, eine
sind miteinander durch einen Bolzen 5 p verbunden. Schwimmerkammer 28 usw., die im folgenden be-Ferner
wird die Membrane 5 k in Richtung der Atmo- schrieben werden. 14 bezeichnet einen Zylinder des
sphärendrückkammer 5 m durch eine Feder 5 g ge- Motors 9, die Bezugsziffer 15 einen Kolben, 16 ein
drückt, die in der Unterdruckkammer 5/ vorgesehen 5 Einlaßventil und 17 ein Auslaßventil. 18 bezeichnet
ist. Die Bczugsziffern 6a, 6b, 6'c und 6d bezeichnen einen Einlaßkanal, der mit dem Einlaßventil 16 in
jeweils einen festen Strömungswiderstand, der bei- Verbindung steht, 19 ein Ansaugrohr, das mit dem
spielsweise aus einer Drosselstelle besieht. Die Be- Einlaßkanal 18 verbunden ist, und 20 ein Drosselzugsziffer
7 bezeichnet ein monostabiles Fluidic-Mul- ventil, das in der stromabwärts gelegenen Seite des
tivibratorelement, das eine I-lnergiezuführöffnung7a. io Ansaugrohrs 19 vorgesehen ist. Z1 bezeichnet allgeeine
Steueröffnung Tb und Ausgangsöffnungen Tc, mein einen Kraftstoffeinspritzabschnitt, in welchem
Td besitzt. Die Ausgangsöffnung Tc steht mit der 21 eine Haube einer Kraftstoffeinspritzkammer be-Steueröffnung
4r des Multivibratorelemcnts 4 in Ver- zeichnet, 22 die Kraftstoffeinspritzkammer, 23 eine in
bindung, und die andere Au..gangsöffnung Td ist in die Kammer 22 vorragende Kraftstoffeinspritzdüse
die Atmosphäre geöffnet. Die Bezugsziffer T bezeich- 15 und 24 ein in die Kammer 22 vorragendes Kraftstoffnet
einen anderen monostabilen Fluidic-Multivibra- aufnahmerohr. Die Kraftstoffeinspritzdüse 23 und das
tor, der eine Energiezuführöftnung 7' a, eine Steuer- Kraftstoffaufnahmerohr 24 sind einander gegenüber
öffnung 77) und Ausgangsöffnungen Tc, Td besitzt. mit einem gewissen Abstand dazwischen und im we-Die
Ausgangsöffnung7'r steht mit einer im folgen- sentlichen axial miteinander ausgerichtet angeordnet,
den noch beschriebenen Druckluftdüse 25 in Verbin- ao 25 bezeichnet eine in die Kraftstoffeinspritzkammer
dung. Die Anordnung ist derart getroffen, daß beim 22 vorragende Druckluftdüse, deren Achse sich im
Anliegen eines Signals von der Ausgangsöffnung 4 c rechten Winkel zu einer Linie erstreckt, die die Enddes
Multivibratorelemcnts 4 an der Steueröffnung Tb spitzen der Kraftstoffeinspritzdüse 23 und des Kraft des
monostabilen Multivibrators T ein Signal, das stoffaufnahmerohres 24 verbindet. Ein Kraftstoffrückdem
an der Ausgangsöffnung 4 d des Multivibrator- 25 lauf kanal 26 ist mit einem Ende mit dem Kraftstoffclements
4 erzeugten Signals äquivalent ist, verstärkt aufnahmerohr 24 verbunden und führt mit dem andewird
und an der Ausgangsöffnung Tc des monostabi- ren Ende in die Schwimmerkammer 28. 29 bezeichnet
lcn Multivibratorelements T erscheint. An der Aus- einen Kraftstofftank und 30 eine Pumpe, durch die
gangsöffnung Td wird ein Signal mit einer Phase Kraftstoff F vom Kraftstofftank 29 in die Schwimmererzeuct.
die genau umgekehrt gegenüber der des 30 kammer 28 unter Druck geführt wird. 31 bezeichnet
Signals ist, das an der Ausgangsöffnung T c erzeugt eine Kraftstoffeinspritzpumpe und 31 ο eine Batterie,
wird, jedoch wird dieses Signal zur Atmosphäre gc- die eine Energiequelle für die Pumpe 31 bildet. Die
lassen. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet einen Fluidic- Bezugsziffer 32 bezeichnet ein Druckregulierventil,
Detektor zur Ermittlung der Drehzahl des Motors 9, durch das der Abgabedruck der Pumpe 31 konstant
der ein Luftimpulssignal erzeugt, das mit dem Drehen 35 gehalten wird. Der Kraftstoff F in der Schwimmerdes
Motors synchronisiert ist. D^r Detektor 8 enthält kammer 28 wird durch das Druckregulierventil 32
einen Drehkörper 10 und ein Organ 11. das an dem und die Kraftstoffeinspritzpumpe 31 mit einem vorbe-Drehkörper
10 anliegt. Der Drehkörper 10 dreht sich stimmten Druck und einer vorbestimmten Strömungsin
dem gleichen Maß wie beispielsweise die Nocken- rate zur Kraftstoffeinspritzdüse 23 geschickt. 33a,
welle der Brennkraftmaschine 9 und macht auf zwei 40 33 b bezeichnen Nockenwellen zum öffnen und
Umdrehungen der Kurbelwelle eine Umdrehung. Fer- Schließen des Einlaßventils 16 bzw. des Auslaßventils
ner besitzt der Drehkörper 10 Umfangsnuten 11 r und 17. 34 bezeichnet eine Unterdruckfühlöffnung, die
11 rf. die an Abschnitten seiner Umfangsfiäche gebil- das Ansaugrohr 19 an einem Punkt stromab vom
dct sind, und erzeugt einen Impuls Par wie er in Drosselventil 20 aufweist und die mit dem Unter-Fig.
3a dargestellt ist, bei jeder Umdrehung der 45 druckzufuhrrohr Sn der Strömungsweglängenände-Kurbehvelle.
Das Organ 11 hat eine Energiezufuhr- rungseinrichtung 5 verbunden ist. Der Plunger 5 f der
öffnung 11 λ und eine Ausgangsöffnung life»,die darin Strömungsweglängenänderungscinrichtung5 und das
in Richtung der Umfangsfiäche des Drehkörpers 10 Drosselventil 20 sind durch einen Verbindungsmechagebildet
sind. Die Ausgangsöffnung 116 steht mit der nismus 35 über eine Schaltvorrichtung 42 betrieblich
Steueröffnung 7 h des monostabilen Multivibrator- 50 miteinander verbunden, die bei einer spezieilen Geelements
7 in Verbindung. Der Detektor 8 erzeugt an Jegenheit arbeitet, so daß der Plunger 5/ bei der speseiner
Ausgangsöffnung life einen Ausgangsluft- ziellen Gelegenheit entsprechend dem Öffnungsgrad
impuls nur, wenn die Verbindung zwischen der Ener- des Drosselventils 29 betrieben werden kann. Dk
giezufuhröffnung Hfl und dCT Ausgangsöffnung 11 i>
Ausgangsöffnung Tc des Multivibratorelements 7 durch jede der Nuten Hr, 11 d des Drehkörpers 10 55 steht mit der DruckluftdSse 25 in Verbindung. 36 be
hergestellt ist und erzeugt daher bei jeder Umdrehung zeichnet ein Ventil, das eine plötzliche Verzögerunf
des Drehkörpers 10 zwei Triggerimpulse. Die Druck- des Motors durch den Ansaugrohrunterdruck von dei
luftpumpe 1 und das Luftdruckregelventil 2 führen Unterdruckfühlöffmmg 34 ermittelt und das Luft
einen konstanten Druck komprimierter Luft zu der impuissigna! unterbricht, das von dem Detektor 8 zu
Energiezuführöffnung 4ο des Multivibratorelements4, 60 Steueröffnung Ib des monostabilen Multivibrator
den Energiezuführöffnungen 7 a, 7'α der monostabil™ elements 7 geführt wird. 37 bezeichnet ein Ventil, da
Multivibralorckmcntc 7. T und der Energiezufuhr- eine Fehlfunktion der Druckluftpumpe 1 durch da
öffnung 11 ti des Detektors 8. und das Druckverhält- Vorliegen oder Nichtvorliegen des Abgabedrucks de
nis der zu den jeweiligen öffnungen zugeführten korn- Pumpe ermittelt und die Energiezufuhr zur Kraftstoff
primicrtcn Luft ist durch die festen Strömiingswidcr- 65 einspritzpumpe 31 unterbricht. 38 bezeichnet eil
stände 6a. 6h um! 6< eingestellt. Rückschlagventil und 39 einel^iftcinsi-ritzdüse,derci
l);is Bc/t^s/ciclun A, bezeichnet allgemein die Achse sich in Richtung des Ablaßventils 17 erstreck
Brennkraftmaschine 9 und dem Motor zugeordnete und die mit der Abgabeseite der Druckluftpumpe 1 ii
fm-
7 8
Verbindung steht. 13 bezeichnet einen Zündschalter Verbindungsmechanismus 35 bewegt wird. Die Bedes
Fahrzeuges. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 31 wird Ziehung zwischen dem Druck P1 (mmHg) in dem Anin
Bewegung gesetzt, wenn der Zündschalter 13 ge- saugrohr 19 und der Verzögerungszeit ta (mm see)
schlossen ist. des Impulses ist in Fig. 4 dargestellt. In dem Dia-Die
in der vorstehend beschriebenen Weise aufge- 5 gramm der F i g. 4 stellt eine mit der Bezugsziffer E
baute Steuereinrichtung arbeitet in folgender Weise: bezeichnete Kurve den Kennwert des Steuersystems
Ein konstanter Druck komprimierter Luft wird stan- dar, wenn der Motor auf horizontaler Ebene bei
dig der Energiezuführöffnung 4 α des Multivibrator- atmosphärischem Druck von 760 mmHg betrieben
elements 4, den Energiezuführöffnungen 7 a, Ta der wird. An dem von der Energiezuführöffnung 5 d fern
monostabilen Multivibratorelemente 7, 7' und der io liegenden Ende ist der Gang der schraubenförmigen
Energiezuführöffnung 11a des Drehzahldetektors 8 Nut 5 b klein gemacht, so daß der Gradient der
durch die Druckluftpumpe 1 und das Luftdruck- Kurve E in dem Druckbereich des Ansaugrohrs 19
regulierventil 2 zugeführt. Wird das in F i g. 3 a ge- von 400 bis 700 mmHg relativ flach, jedoch relativ
zeigte Luftimpulssignal Pa1, das an der Ausgangs- steil sein kann, wenn der Druck 700 mmHg Überöffnung
11 ft des Detektors 8 erzeugt wird, an die 15 schreitet. Eine mit der Bezugsziffer D bezeichnete
Steueröffnung 7 b des monostabilen Multivibrator- Kurve stellt den Kennwert des Steuersystems dar,
elementes 7 unter dieser Bedingung angelegt, erzeugt wenn der Motor auf hoch liegender Ebene betrieben
dieses Element 7 einen Luftimpuls mit der Weite M1, wird, beispielsweise in den Bergen, wo der atmosphäwie
in Fi g. 3 b dargestellt, unabhängig von der Dreh- rische Druck 660 mmHg beträgt. Wie gezeigt, ist die
zahl des Motors 9. Der so an der Ausgangsöffnung 20 Kurve D die parallel zur Abszissenachse nach links
7 c erzeugte Luftimpuls liegt als Triggersignal an der um einen Abstand, der 100 mmHg entspricht, ver-Steueröffnung4c
des in der nächsten Stufe sitzenden schobene Kurve E. Das Bezugssymbol Max auf der
Multivibratorelements 4, worauf die in die Energie- Ordinatenachse zeigt den Punkt an, wo die Verzuführöffnung
4 a des Elements 4 eintretende korn- zögerungszeit des Impulses am längsten ist, und Min
primierte Luft zur Ausgangsöffnung 4d gerichtet wird 25 bezeichnet den Punkt, wo die Verzögerungszeit am
und das Ausgangssignal von der Ausgangsöffnung 4 d kürzesten ist. Wenn bei konstanter Drehzahl des Moteilweise
der Energiezuführöffnung 5 d der Strö- tors Impulse (jeweils mit einer Weite M1) die durch
mungsweglängenänderungseinrichtung zugeführt wird. die StrömungsweglängenänderungseinrichtungS bei-Die
so in die Strömungsweglängenänderungseinrich- spielsweise um die Zeiten tv /.,, i8, wie in Fi g. 3 c getung
5 eingeführte komprimierte Luft läuft mit 30 zeigt, verzögert sind, an der Steueröffnung 4 b des
Schallgeschwindigkeit durch einen Kanal, der durch monostabilen Multivibratorelements 4 anliegen, wird
die schraubenförmige Nut 5fc, die ringförmige der Strom komprimierter Luft, der durch die Ausöffnung
5g, den Kanal 5i, die öffnung 5Ii und die gangsöffnung Ad gelaufen ist, in die Ausgangslängliche
Nut 5 r gebildet ist, und erreicht die Aus- öffnung 4 e gerichtet. Ist der an die Steueröffnung 4 b
gangsöffnung 5e mit einer Zeitverzögerung, die durch 35 angelegte Impuls Pc1, wie in Fi g. 3 c dargestellt, wird
die Länge dieses Kanals bestimmt ist. Da die Länge ein Druckluftimpuls von Pd1 — in F i g. 3 d gezeigt —
des Kanals 5/ vorbestimmt ist, wird die Ver- an der Ausgangsöffnung 4d erzeugt. Ist der Impuls
zögerungszeit durch die Länge der schraubenförmigen Pc.,, wird in gleicher Weise ein Druckluftimpuls von
Nut 5 ft von der Energiezuführöffnung 5 d zu der ring- Pe1 — in F i g. 3 e gezeigt —, und ist der Impuls Pc.r
förmigen Öffnung 5 g (im folgenden als wirksame 40 wird ein Druckluftimpuls von P/, — gezeigt in
Länge bezeichnet) bestimmt. Der Plungers/ bewegt Fig. 3f — an der Ausgangsöffnung4d erzeugt. Die
sich konstant entsprechend der Größe des in die Wellenform jedes Impulses ist rechteckig und seine
Unterdruckkammer 51 eingeführten Ansaugrohr- Periode ist J0. Die Weiten der jeweiligen Druckluftunterdrucks
und bewegt sich ferner bei der spe- impulse Pd1, Pe1. Pf1 sind durch die Verzögerungsziellen
Gelegenheit entsprechend dem auf ihn durch 45 zeit bestimmt, die durch die Strömungsweglängenden
Verbindungsmechanismus 35 übertragenen änderungseinrichtung 5 hervorgerufen wird, d. h. die
Öffnungsgrad des Drosselventils. Wird der Ansaug- Größe des das Maß der Motorbelastung darstellenden
rohrdruck in die Unterdruckkammer 5 / über die Ansaugrohrunterdrucks, und mit f,, fä bzw. f3 be-Unterdruckfühlöffnung
34 und das Unterdrückern- zeichnet.
führrohr 5 η eingeführt, wird nun die Membrane 5 k in 50 Zur Erfüllung der Bedingungen des Hochdreh-Richtung
der Unterdruckkammer 5/ unter Wirkung zahlbetriebs des Motors ist es notwendig, die Kraft·
des Unterdrucks gegen die Vorspannkraft der Feder stoffmenge, die bei einem Betriebszyklus des Moton
5 q gezogen, und demgemäß wird der Plunger 5 / in zugeführt wird, zum möglichen Maß zu erhöhen, indie
Richtung des Pfeils B1 bewegt. Die Bewegungs- dem das Impulsintcrvall verringert wird und die Im
größe des Plungers 5/ ist proportional der Größe des 55 pulsbreite erhöht wird, selbst wenn die Impulsperiode
Unterdrucks, der in die Unterdruckkammer 5 / einge- kurz ist. Wenn eine Anordnung derart getroffen wird
führt wurde. Auf die Bewegung des Plungers 5/ in daß ein Impuls Pr, erzeugt wird, wenn die von de
Richtung des Pfeils B1 wird die ringförmige Öffnung Strömungsweglängenändeningseinrichtung 5 hervor
Sg mit der schraubenförmigen Nut 5 b in Verbindung gerufene Zeitverzögerung gleich fs und damit an
gebracht. So ergibt es sich, daß die wirksame Länge 60 längsten ist, wie dies in F i g. 3 f gezeigt ist, und de
des Kanals progressiv kurz wird und daher die Ver- Abfallpunkt dieses Impulses gleich dem Anstiegs
zögerungszeit progressiv klein wird, wenn der Unter- punkt des Ausgangs-Druckluftimpulses Pb1 de
druck in der Unterdruckkammer 5/groß wird. Dem- monostabilen Multivibratorelcmcnts 7 ist. wird da
gegenüber wird die wirksame Länge des Kanals und Impulsintervall gleich m, und damit am kürzesten
daher die Verzögerungszeit progressiv lang, wenn der 65 und die Impulsbreite wird am größten und gleich fa
Unterdruck in der Unterdruckkammer 5/ abnimmt. Die Summe des Maximalwerts r, der Impulsbreite um
Der gleiche Betrieb wie der vorbeschricbcnc findet des Minimalwcrts M1 ties Impulsintcrvalls ist die Im
ebenfalls dann statt, wenn der Plunger 5/ durch den pulspcriodc. und die«* Periode ist durch die maxi
9 10
male Drehzahl des Motors bestimmt. Daher kann die Motor gestoppt und die Abgabe von Abgasen eben-
Zeit, die zum Einspritzen des Kraftstoffs verwendet falls gestoppt.
werden kann, am längsten gemacht werden, selbst bei Fällt die Druckluftpumpe 1 aus, wird der Druck-Hochdrehzahlbetrieb
des Motors. luftimpuls nicht länger zur Druckluftdüse 25 geführt,
An der Ausgangsöffnung 4 e werden Druckluft- 5 und daher wird der von der Kraftstoffeinspritzdüse 23
impulse erzeugt, deren Phasen umgekehrt zu den Pha- eingespritzte Kraftstoff vollständig von dem Kraftsen
der Luftimpulse sind, die an der Ausgangs- stoffaufnahmerohr 24 aufgenommen und zur
Öffnung 4 d erzeugt werden und in den F i g. 3 d, 3 e Schwimmerkammer 28 zurückgeführt. In diesem Fall
bzw. 3f gezeigt sind. Liegen die an der Ausgangs- zirkuliert der Kraftstoff kontinuierlich und der Kraft-Öffnung
Ae erzeugten Druckluftimpulse an der Steuer- io stoffdampf würde bei der Zirkulation in die Atmoöffnung
Tb des monostabilen Multivibratorele- sphäre freigelassen, was nicht nur gefährlich ist, sonments
T an, werden verstärkte Druckluftimpulse mit dem ebenfalls eine Verschmutzung der Atmosphäre
der gleichen Phase wie die in den F i g. 3 d, 3 e und 3 f herbeiführt. Deshalb wird das Ventil 37 beim Ausgezeigten
an der Ausgangsöffnung Tc jeweils erzeugt. fallen der Druckluftpumpe 1 betätigt, um die Strö-
Wenn keine Druckluftimpulse an der Ausgangs- 15 mungszufuhr zur Kraftstoffeinspritzpumpe 31 zu unöffnung
Tc des Multivibratorelements T erzeugt wer- !erbrechen und damit die Kraftstoffzufuhr zur Kraftden,
fließt ein von der Kraftstoffeinspritzdüse 23 ein- Stoffeinspritzdüse 23 zu unterbrechen,
gespritzter Kraftstoffstrahl vollständig in das Kraft- In dieser Ausführungsform wird das an der Ausstoffaufnahmerohr 24 und kehrt über den Kraftstoff- gangsöffnung4d des monostabilen FIuidic-Multivi-
gespritzter Kraftstoffstrahl vollständig in das Kraft- In dieser Ausführungsform wird das an der Ausstoffaufnahmerohr 24 und kehrt über den Kraftstoff- gangsöffnung4d des monostabilen FIuidic-Multivi-
! Signal gleicher
der Druckluftimpuls von der Druckluftdüse 25 ausge- gangsöffnung 7'c des Elements T erhalten, wie im
strahlt, so daß der von der Kraftstoffeinspritzdüse 23 vorhergehenden ausgeführt wurde. Es ist jedoch zu
in das Kraftstoffaufnahmerohr 24 gelangende Kraft- 25 bemerken, daß die Ausgangsöffnung Ad des EIestoff
abgelenkt und in das Ansaugrohr 19 zerstäubt ments 4 unmittelbar mit der Lufteinspritzdüse 25 verwird
und der zerstäubte Kraftstoff am Drosselventil bunden sein kann (wird im folgenden noch beschrie-20
vorbei in den Zylinder 14 eingebracht wird. Um ben), ohne daß das Element Tc vorgesehen ist, und in
ein Ansauggas mit einem vorbestimmten Kraftstoff- diesem Fall wird die Wellenform des die Einspritz-Luft-Verhältnis
zu erhalten, ist es nur notwendig, das 30 düse 25 erreichenden Impulses unvermeidbar defor-Verhältnis
zwischen dem Produkt der Saugwirksam- miert und in einigem Ausmaß geschwächt
keit und der Luftdichte (die proportional der bei In dieser im vorhergehenden beschriebenen ersten jedem Zyklus des Motors 9 angesaugten Luftmenge Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steucreinist) und der Impulsbreite auf einen vorbestimmten richtung wird das durch den Rückkoppelkreis (Rück-Wert zu steuern. Bei der dargestellten Steuereinrich- 35 laufkreis) laufende Ausgangssignal des monostabilen tung wird das Kraftstoff-Luft-Verhalt ms konstant auf Fluidic-Multivibratorkreises um eine Zeit verzögert, einen Optunalwert gesteuert, indem die einzu- die der Motorbelastung entspricht, indem die Länge spritzende Kraftstoffmenge entsprechend der Größe des schraubenförmigen Kanals entsprechend der Mof8 Ä"l £ ? ,*,' I ^f die Unter" torbela*tung geändert wird, und dann an die Steuerdruckfühlöffnung 34 in die Unterdruckkammer 51 der 40 Öffnung des monostabilen Multivibratorelements an-Stromungsweglangenänderungseinrichtung5 einge- gelegt. Das monostabile Multivibratorelement erfüllt fuhrt wird, und entsprechend dem Öffnungsgrad des seine Funktion in Abhängigkeit davon, ob das ver-Drosselvenüls 20 bei einer speziellen Gelegenheit gc- zögerte Ausgangssignal an der Steueröffnung angean α ri,wird·. . . ,. . . . , , kommen ist oder nicht, und erzeugt einen Druckluft-Andererseits wird die komprimierte Luft von der 45 impuls mit einer Breite, die der Motorbelastung ent-Druckluftnumpe 1 über das Rucklaufventil 38 der spricht. Auf diese Weise ist es möglich, eine gerade 1-ufteinspnteduse 39 zugeführt und von d.eser Düse ausgehende Kraftstoffnienge zuzuführen, um die zum Auslaßventil 17 eingespnm. Daher werden die Erfordernde des Motors kontmukrrlich vom Niedrig-Giftgase, wie Kohlenmonoxyd und unverbrannte drehzahlbetrieb zum Hochdrehzahlbetrieb des Motors Kohlenwasserstoffe die in den Abgasen enthalten 5« entsprechend der Drehzahl des Motors zu erfüllen and oxydiert und hannlos gemacht, wenn sie Weiterhin arbeitet der monostabile Fluidic-Multiw durch das Auslaßventil 17 ausgestoßen werden. bra.orkreis in Abhängigkeit davon ob das durch die vJ?l SS^SiSS iS HM?f,9 ™? ί" S^^ungsweglängenaidenmSeTrichtung verzögerte ™ «UL SSShSlSf ΓΪ Z^T"'*' 1er Ausgangssignal seine Steueröffnung erreicht hat. Da von dem Drehzahlgenerator 8 der Steueröffnung 7 ft 55 her ist der multistabile Betrieb höchst genau um des monostabHen Multiyibratorelements? zugeführt schnell, und die Bre te des AuSg^gsim|uIses de
keit und der Luftdichte (die proportional der bei In dieser im vorhergehenden beschriebenen ersten jedem Zyklus des Motors 9 angesaugten Luftmenge Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steucreinist) und der Impulsbreite auf einen vorbestimmten richtung wird das durch den Rückkoppelkreis (Rück-Wert zu steuern. Bei der dargestellten Steuereinrich- 35 laufkreis) laufende Ausgangssignal des monostabilen tung wird das Kraftstoff-Luft-Verhalt ms konstant auf Fluidic-Multivibratorkreises um eine Zeit verzögert, einen Optunalwert gesteuert, indem die einzu- die der Motorbelastung entspricht, indem die Länge spritzende Kraftstoffmenge entsprechend der Größe des schraubenförmigen Kanals entsprechend der Mof8 Ä"l £ ? ,*,' I ^f die Unter" torbela*tung geändert wird, und dann an die Steuerdruckfühlöffnung 34 in die Unterdruckkammer 51 der 40 Öffnung des monostabilen Multivibratorelements an-Stromungsweglangenänderungseinrichtung5 einge- gelegt. Das monostabile Multivibratorelement erfüllt fuhrt wird, und entsprechend dem Öffnungsgrad des seine Funktion in Abhängigkeit davon, ob das ver-Drosselvenüls 20 bei einer speziellen Gelegenheit gc- zögerte Ausgangssignal an der Steueröffnung angean α ri,wird·. . . ,. . . . , , kommen ist oder nicht, und erzeugt einen Druckluft-Andererseits wird die komprimierte Luft von der 45 impuls mit einer Breite, die der Motorbelastung ent-Druckluftnumpe 1 über das Rucklaufventil 38 der spricht. Auf diese Weise ist es möglich, eine gerade 1-ufteinspnteduse 39 zugeführt und von d.eser Düse ausgehende Kraftstoffnienge zuzuführen, um die zum Auslaßventil 17 eingespnm. Daher werden die Erfordernde des Motors kontmukrrlich vom Niedrig-Giftgase, wie Kohlenmonoxyd und unverbrannte drehzahlbetrieb zum Hochdrehzahlbetrieb des Motors Kohlenwasserstoffe die in den Abgasen enthalten 5« entsprechend der Drehzahl des Motors zu erfüllen and oxydiert und hannlos gemacht, wenn sie Weiterhin arbeitet der monostabile Fluidic-Multiw durch das Auslaßventil 17 ausgestoßen werden. bra.orkreis in Abhängigkeit davon ob das durch die vJ?l SS^SiSS iS HM?f,9 ™? ί" S^^ungsweglängenaidenmSeTrichtung verzögerte ™ «UL SSShSlSf ΓΪ Z^T"'*' 1er Ausgangssignal seine Steueröffnung erreicht hat. Da von dem Drehzahlgenerator 8 der Steueröffnung 7 ft 55 her ist der multistabile Betrieb höchst genau um des monostabHen Multiyibratorelements? zugeführt schnell, und die Bre te des AuSg^gsim|uIses de
Γ< Μ?.ΐShSÜlSif ICd ^^^^"«"g *° monostabilen Fluidic-Mult^bmorkre^d. h., du
des Mulnvibratorelements 4 einströmende Luft kon- eingespritzte Kraftstoffmenge kann genau der Motor
tmuicrlich von der Ausgangsoffnung,4 e abgegeben, belastung entspreche? E^ andeTe? Etender Vor
wenn keine Lufümpulse der Steueröffnung 4 c züge- 60 teil besteht darin, daß SchwinkungS der Impuls
fuhrt werden. Demzufolge werden keine Ausgangs- breite vermieden werden können selbst wenn de
SeÄtfv^^ 7V d" TT mon-la*fc MultivibratörkS^TL euter gewisse,
stabilen Multivioratorelements 7 erzeugt und der Ti uu - λ
genauigkeit erfordert, und zusätzlich die Fluidic-Elemente kleine Abmessungen besitzen und an einem
Ort zusammengesetzt werden können und keine zusätzlichen Arbeiten als die Bildung von Rohrverbindungen
erforderlich sind. Daher ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung besonders zur Verwendung
bei Brennkraftmaschinen eines Automobils geeignet, wo der verfügbare Raum besonders begrenzt ist, und
sie macht es möglich, mit niedrigen Kosten die Motorlebensdauer zu verlängern.
Es ist ebenfalls zu bemerken, daß bei der geschilderten Steuereinrichtung der Minimalwert des Impulsintervalls
des Ausgangsdruckluftimpulssignals des zweiten monostabilen Fluidic-Multivibratorelements
auf einen Wert reduziert werden kann, der gleich der Impulsbreite des Ausgangsimpulses des ersten monostabilen
Multivibratorelementes ist. Daher ist es durch vorherige Einstellung des Ausgangsimpulses des
ersten monostabilen Fluidic-Multivibratorelements auf einen kleinen Wert möglich, das erwähnte Impulsintervall
sehr klein zu machen und damit eine von dem Motor geforderte Kraftstoffmenge in das Ansaugrohr
kontinuierlich und gleichmäßig einzuspritzen — nicht nur beim Langsamlauf, im Bereich niedriger
Belastung, sondern ebenfalls bei Hochdrehzahl und im Bereich hoher Belastung des Motors mit Ausnahme
für eine sehr kurze Zeilperiode, die dem Impulsintervall entspricht. Dies ist dadurch sehr vorteilhaft,
daß eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit kleiner Kapazität beim Kraftstoffeinspritzabschnitt verwendet
werden kann und daß die Kraftstoffmenge, die den jeweiligen Zylindern eines vielzylindrigen Motors zugeführt
wird, gleichmäßig gemacht werden kann.
Im folgenden wird die zweite Ausfühmngsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung im Hand von
F i g. 5 beschrieben, worin gleiche Teile oder Vorrichtungen wie bei der ersten Ausführungsform mit den
gleichen BezugszifFern, denen 100 addiert wurde, bezeichnet werden. In Fig. 5 bezeichnet 101 eine
Druckluftpumpe, die von der Brennkraftmaschine oder einem Elektromotor betrieben wird, 102 ein
Luftregulierventil, durch das der Abgabeluftdruck der Druckluftpumpe 101 konstant gehalten wird, 103 eine
Fluidic-Steuerschaltung (Steuerkreis), und 104 ein monostabiles Fluidic-Multivibratorelement. das eine
Energiezufuhröffnung 104 a besitzt. Steueröffnungen 104 h, 104 c, 104 c', eine ODER-Ausgangsöffnung
104d und eine NICHT-ODER-Ausgangsöffnung
104 e. Die Ausgangsöffnung 104 d und die Steueröff-Bung
104 c' stehen miteinander durch ein Rohr 104/ zur positiven Rückkopplung in Verbindung, und die
Ausgangsöffnung 104 e ist m die Atmosphäre geöffnet. 105 bezeichnet eine Strömungsweglängenänderungseinrichtung,
die im Aufbau mit der in Fig. 1 und 2 gezeigten Strömungsweglängenänderungseinrichtung
5 identisch ist. Die Energiezufuhröffnung
105 d der Einrichtung 105 steht nut einem Rohr in
Verbindung, das eine Ausgangsöffnung 107r eines
monostabilen Fluidic-Multivibratorelements 107 (im folgenden beschrieben) und die Steueröffnung!04r
des monostabilen Multrvibratorelements 104 miteinander
verbindet, und eine Ausgangsöffnung 105 e steht mit der Steueröffnung 1046 dieses Elements 104
in Verbindung. 106a, 1066, 106r, 106 d bezeichnen
feste Strömungswiderstände, die jeweils beispielsweise aus einer Drosselstelle bestehen. Das monostabile
Fluidic-Multivibratorelement 107 besitzt eine Energiezufuhröffnung
107 a, eine Steueröffnung 1076 und Ausgangsöffnungen 107 c, 107 d. Die Ausgangsöffnung
107 ti ist in die Atmosphäre geöffnet. 108 bezeichnet einen Fluidic^Drehzahldetektor, dei einen
Luftimpuls synchron zum Drehen des Motors 109 erzeugt. Der Detektor 108 ist im Bau identisch mit dem
in F i g. 1 gezeigten Detektor 8 und ist derart aufgebaut, daß er bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle
einen Impuls Pa1 — in F i g. 3 a gezeigt — erzeugt.
Eine Ausgangsöifnung 1! I b eines Organs 111 steht
ίο mit der Steueröffnung 107/) des monoslabilen Multivibratorelements
107 in Verbindung. Die_ Druckluftpumpe 101 und das Luftdruckregulierventil 102 führen
einen konstanten Druck zu jeder der Energiezufuhröffnungen 104«, 107« der monostabilen Multivibratorelemente
104, 107 und zu der Energiezufuhröffnung lila des Detektors 108, und das Druckverhältnis
der zu den jeweiligen Öffnungen zugeführten Druckluft ist durch die festen Strömungswiderstände
106a, 106/), 106 reingestellt.
Die Bezugsziffer A., bezeichnet allgemein die Brennkraftmaschine 109 und die dieser zugeordneten
Vorrichtungen, und die Konstruktion des Abschnitts A., ist identisch mit der des Abschnitts Ax in
Fi p. 1. Eine Druckluftdüse 125 steht mit der ODER-Ausgangsöffnung
104 rf des monostabilen Muhivibratorelements 104 in Verbindung, und eine Umcrdruckfühlöffnung
134 steht mit einem Unterdruckeinführrohr 105 η der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
105 in Verbindung. Ein Plunger 105/ der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
105 und ein Drosselventil 120 sind durch einen Verbindungsmechanismus 135 über eine Schaltvorrichtung 142,
die bei einer besonderen Gelegenheit betrieben wird, betrieblich miteinander verbunden, so daß der Plunger
105/ bei einer besonderen Gelegenheit entsprechend dem Öffnungsgrad des Drosselventils 120 betrieben
werden kann. Die Funktionen der Ventile 136. 137 sind genau die deichen wie die der Ventile
36. 37 nach Fig. 1.
Die im vorhergehenden beschriebene zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
arbeitet folgendermaßen: Durch die Druckluftpumpe 101 und das Luftdruckregulierventil 102 wird
ein konstanter Druck komprimierter Luft ständig den Encrgiezufuhröffnungen 104. 107 α der monostabilcn
Multivibratorclemente 104, 107 und der Encrgiezufuhrötinung
Πα des Detektors 8 zugeführt. Wird da«
in F i g. 3 a gezeigte und an der Ausgangsöllnunj;
IHh des Detektors 108 bei jeder Umdrehung dei
Kurbelwelle erzeugte Luftimpulssignal Pe1 an d«
Steueröffnung 107/) des monostabiler» Multivibrator
elements 107 als Triggerimpuls unter einer derartiger Bedingung angelegt, erzeugt das Element 107 dei
Luftimpuls Pb1 mit der Impulsbreite rn, — in F i g. 31
gezeigt — an seiner Ausgangsöffnung 107 c unabhän gig von der Drehzahl des Motors 109. Der an de
Ausgangsöffnung 107r erzeugte Impuls wird teilweise
als Triggerimpuls der Steueröffnung 104r des in de
nächsten Stufe sitzenden monostabilcn Multivibra M elements 104 zugeführt, wodurch die Druckluft, di
von der Energiezufuhröffnung 104a in die NICHT ODER-Ausgangsöffnung 104 e geströmt ist» to
ODtR-Ausgangsöffnung 104 d gerichtet wird. Di
von der ODER-Ausgangsöffnung 104 d abgegeben
Druckluft wird teilweise der Steueröffnung 104c zug« führt, nachdem die Strömungsrate durch den Sm
mungswiderstand IO6d beschränkt wurde. Dadurc
fließt die Druckluft weiter über die ODER-Ausgang
öffnung 104 d, selbst nachdem der Druckluflimpuls,
der von. der Ausgangsöffnung 107 c des monostabiien
Multivibcatorelements 107 zur Steueröffnung 104 c
des monostabilen Multivibratorelemenls 104 zugeführt wurde, verschwindet. Andererseits wird der an
der Ausgangsöffnung 107 c des monostabilen MuUiyibratorelements
107 erzeugte Druckluftimpuls teilweise der Energiezufuhröffnung WSd der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
105 zugeführt. Der so zugeführte Druckluftimpuls läuft mit Schallgeschwindigkeit
über den durch die schraubenförmige Nut 105b, eine ringförmige öffnung 105g, einen Kanal
105/, eine Öffnung 105Ii und eine längliche Nut 105c
gebildeten Kanal und erreicht die Ausgangsöffnung 105e mit einer durch die Länge dieses Kanals bestimmten
Verzögerungszeit. Da die Länge des Kanals 105/ vorbestimmt ist, wird die Verzögerungszeii
durch die Länge der schraubenförmigen Nut 105 ft von der Energiezufuhröffnung 105 d zur ringförmigen
Öffnung 105 g (im folgenden als wirksame Länge bezeichnet) geändert. Die wirksame Länge der Strömungswcglüngenünderungseinrichtung
!05 wird in folgender Weise geändert: Der Plunger 105/ bewegt sich konstant entsprechend der Größe des Ansaugrohrunterdrucks,
der in die Unterdruckkammer 105/ eingeführt wird, und bewegt sich bei einer besonderen
Gelegenheit entsprechend dem Öffnungsgrad des Drosselventils, der über den Verbindungsmechanismus
135 übertragen >vird. Wird der Ansaugrohrunterdruck in die Unterdruckkammer 105/ über die Unterdruckfühleröffnung
134 und das Unterdruckeinführrohr 105/j eingeführt, wird nun eine Membrane 105 λ
durch Saugen in Richtung der Unterdruckkammer 105/ gegen die Vorspannkraft einer Feder 105<? angezogen,
und dementsprechend wird der Plunger 105/ ebenfalls in der Richtung des Pfeils R2 bewegt. Die
Größe der Bewegung des Plungers 105/ ist proportional der Größe des in die Unterdruckkammer 105/
eingeführten Unterdrucks. Bei der Bewegung des Plungers 105/ in Richtung des Pfeils B., wird die ringförmige
öffnung 105g in eine SteHungverschoben, in der sie mit der schraubenförmigen Nut 105ft in Verbindung
steht. Daraus ergibt sich, daß die zuvor erwähnte wirksame Länge und daher die Verzögerungszeit progressiv kurz wird, wenn der Unterdruck in der
Unterdruckkammer 105/ progressiv groß wird, und progressiv lang wird, wenn letzterer progressiv klein
wird. Der zuvor beschriebene Vorgang findet in gleicher Weise statt, wenn der Plunger 105/ durch den
Verbindungsmechanismus 135 (Gestänge) bewegt wird. Die Beziehung zwischen dem Druck P1 (mmHg)
im Ansaugrohr 119 und der Impulsverzögerungszeit ta (mm see) ist genau die gleiche Beziehung wie die
an Hand der ersten Ausführungsform beschriebene und in F i g. 4 gezeigte. Wenn die, wie beispielsweise
in Fig. 3c dargestellt ist, um die Zeiten tv f.„ Λ,
durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung 105 verzögerten Impulse (jeder mit der Breite In1)
bei konstanter Drehzahl des Motors an der Steueröffnung 104Λ des monostabiienMultivibratorelemcnts
104 anliegen, wird der durch die ODER-Ausgangsöffnung 104i/ geführte Druckluftstrom in die NICHT-ODHR-Ausgangsöiriuing
104 c gerichtet. 1st der an der SlcucrölTinmi; 104/? anliegende Impuls /Y, — in
Fig. 3c dargestellt — wird an der Alisgangsöffnung
104(I ein Druckluflimpuls von /V, — in Fig. 3d
gezeigt — ciT-ciiiil, und in gleicher Weise, wenn der
Impuls Pc, oiler /V., ist, erscheint ein Luftimpuls von
Pe1 oder Pj1 — in Fig. 3e oder 3f gezeigt — jeweils
an der öffnung. Die Breiten der Impulse Pd1, Pe1, Pf1
sind die Werte Z1, U, t3, die durch die Verzögerungszeiten bestimmt sind, die durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung
105 bzw. die Größe des die Motorbelastung darstellenden Ansaugrohrunterdrucks hervorgerufen werden.
Um den Hochdrehzahlbetrieb des Motors zu entsprechen, ist es notwendig, die bei einem Betriebs-
zyklus des Motors zugeführte Kraftstoffmenge auf das
mögliche Ausmaß zu vergrößern, indem das Impulsiniervall
verringert wird und die Impulsbreite vergrößert wird, selbst wenn die Periode des Impulses kurz
ist. Wird eine Anordnung derart getroffen, daß ein Impuls Pc3 erzeugt wird, wenn die durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung
105 hervorgerufene Verzögerungszeit ts und damit am längsten
ist, wie in Fig. : ί dargestellt ist, und der Abfallpunkt
dieses Impulses gleich dem Anstiegsimpuls des Aus-
gangsdruckluftimpulses Pb1 des monostabilen Multivibratorelements
107 ist, wird das Impulsintervall am kürzesten Un1), und die Impulsbreite wird am größten
(Z3). Die Summe des Maximalwerts fs der Impulsbreite
und des Minimalwerts W1 des Impulsintervalls ist die
Periode des Impulses, und diese Periode ist durch die maximale Drehzahl des Motors bestimmt. Daher kann
die Zeit, die zum Einspritzen des Kraftstoffes verwendet werden kann, am längsten gemacht werden —
selbst bei Hochdrehzahlbetrieb des Motors.
An der Ausgangsöffnung 104 e wird ein Druckluftimpuls mit einer Phase erzeugt, die umgekehrt zu dem
an der ODER-Ausgangsöffnung 104 d erzeugten Luftimpuls ist, jedoch wird dieser Druckluftimpuls in die
Atmosphäre gelassen.
Werden keine Druckluftimpulse an der ODER-Ausgangsöffnung
104 t/ des monostabilen Multivibratorelements 104 erzeugt, fließt der von einer Kraftstoffeinspritzdüse
123 in Form eines Strahls eingespritzte Kraftstoff vollständig in ein Kraftstoffaufnahmerohr
124 und wird über einen Kraftstoff rücklauf kanal 126 in eine Schwimmerkammer 128 zurückgeführt.
Wird ein Druckluftimpuls an der Ausgangsöffnung 104r/ des monostabilen Multivibratorelements 104
erzeugt, wird nun dieser Druckluftimpuls von einer Druckluftdüse 125 ausgeströmt, so daß der von der
Kraftstoffeinspritzdüse 123 in das Kraftstoffaufnahmerohr 124 laufende Kraftstoff von dem Druckluftimpuls
gelenkt und zerstäubt und in das Ansaugrohr 119 zur Einspritzung in einen Zylinder 114 über ein Drosselventil
120 eingespritzt wird. Zur Erreichung einer Mischung mit einem gewünschten Kraftstoff-Luftverhältnis
ist es nur notwendig, das Verhältnis zwischen dem Produkt der Saugwirksamkeit und der Luftdichte
(die proportional der bei jedem Motorzyklus in den Motor eingesaugten Luft ist) und der Impulsbreite
auf einen bestimmten Wert zu steuern. In dieser Ausführungsform wird das Kraftstoff-Luftverhältnis
ständig auf einen optimalen Wert gesteuert, indem die einzuspritzende Kraftstoffmenge in Übereinstimmung
mit der Größe des Ansaugrohrunterdrucks geändert wird, der über die Unterdruckfühlöffnung 134 in die
Unterdruckkammer 105/ der Strömungsweglängenänderungseinrichtung 105 eingeführt wird, wie im
vorhergehenden ausgeführt wurde.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, erzeugt der Drchzahlratendetektor 108 zwei der in F i g. 3 a gezeigten
Impulse Pa1 während zweier Umdrehungen
15 16
der Kurbelwelle oder eines Motorzyklus. Daher wer- struktion hat die zweite Ausführungsform der erfinden zwei Druckluftimpulse an der ODER-Ausgangs- dungsgemäßen Steuereinrichtung die gleichen Wiräffnung WXd des monostabilen Multivibratorelements kungen wie die erste Ausführungsfonn.
104 bei jedem Motorzyklus auf der Basis des Impul- Da der an der ODER-Ausgangsöffnung des zweiten
SeSPa1 erzeugt, und die Breite dieser Impulse ent- 5 monostabilen Multivibratorelements erzeugte Druckspncht der Größe der Motorbelastung. Insbesondere luftimpuis dem Kraftstoffeinspritzabschnitt zugeführt
bei hoher Drehzahl und im Hochlastbereich des Mo- wird, selbst wenn ein elektrisch betriebener Komprestors kommt die Wellenform des an der ODER-Aus- sor zur Zuführung von Druckluft zu dem zweiten
gangsöffhunglO4rf erzeugten Druckluftimpulses der Multivibratorelement verwendet wird und Druckluft
in Fig. 3f gezeigien Wellenform nahe; die Impuls- io während der Periode, in der der Motor nicht betrieben
breite wird extrem weit, und das impulsinterval! wird, kontinuierlich zu der Energiezufuhröffnung gekommt extrem nahe dem Wert tnv Der von der Kraft- führt wird, tritt ein zusätzlicher Vorteil dieser Ausstoffeinspritzdüse 123 für einen Motorzyklus einge- führungsfonn dadurch auf, daß diese Druckluft in die
spritzte Kraftstoff wird in das Ansaugrohr 119 fast NICHT-ODER-Ausgangsöffnung und nicht in die
vollständig kontinuierlich durch die Druckluftimpulse 15 ODER-Ausgangsöffnung fließt und daher überhaupt
extremer Weite eingespritzt, die von der Druckluft- keine schädliche Wirkung auf das System ausübt,
düse ausgeströmt werden, mit Ausnahme für eine Im folgenden wird die dritte Ausführungsfonn der
kurze Zeitperiode, die dem Impulsintervall entspricht, erfindungsgemäßen Steuereinrichtung an Hand der
und eine nur während dieser kurzen Zeitperiode von Fi g. 6 beschrieben, worin gleiche Organe oder Vorder Kraftstoffeinspritzdüse 123 eingespritzte sehr 20 richtungen wie die der ersten Ausführungsform nach
kleine Kraftstoffmenge wird über das Kraftstoffauf- F i g. 1 mit den gleichen Bezugsziffern und jeweils 200
nahmerohr 124 zur Schwimmerkammer 128 zurück- dazu addiert bezeichnet sind. In Fig. 6 bezeichnet
geführt. Insbesondere bei hoher Drehzahl im Hoch- 201 eine Druckluftpumpe, die von einer in einem
lastbereich des Motors kann eine von dem Motor für Fahrzeug angeordneten Brennkraftmaschine betrieben
einen Betriebszyklus geforderte Kraftstoffmenge kon- »5 wird, 202 ein Luftregulierventil, durch das der Abtinuierlich gleichmäßig in das Ansaugrohr 119 wäh- gabeluftdruck der Druckluftpumpe 201 konstant gerend der Periode eines Zyklus eingespritzt werden, halten wird; 203 eine Fluidic-SteuerschaltungiFluidicmit Ausnahme der zuvor erwähnten kurzen Zeit- Steuerkreis) und 204 ein bistabiles Fluidic-Multivibraperiode. Dies macht es möglich, als Kraftstoffeinspritz- torelemcnt, das aus einem Fluidic-Klip-Flop-Element
pumpe 131 eine Pumpe zu verwenden, deren Kapazi- 30 besteht und eine Energiezufuhröffnung 204a, Steuertät kleiner als die Kapazität der Pumpe ist, die dann öffnungen 204 b, 204 c und Ausgangsöffnungen 204 rf
erforderlich ist, wenn eine von dem Motor geforderte und 204 e besitzt. Eine Ausgangsöffnung 204 e ist in
Kraftstoffmenge auf einmal für nur eine kurze Zeit- die Atmosphäre geöffnet. Die Bezugsziffer 205 beperiode während eines Motorzyklus eingespritzt wird. zeichnet eine Strömungsweglängenänderungseinrich-Ist der Motor ein mehrzylindriger Motor, können 35 tung, die im Aufbau identisch der in F i g. 1 gezeigten
außerdem die den jeweiligen Zylindern zuzuführen- Strömungsweglängenänderungseinrichtung 5 ist. Eine
den Kraftstoffmengen gleichmäßig gemacht werden. Eingangsöffnung 205 rf der Strömungsweglängenände-Diese Vorteile treten besonders bei hoher Drehzahl rungseinrichtung 205 ist mit einem Rohr verbunden,
im Hochlastbereich des Motors auf. Weiterhin kann das eine Ausgangsöffnung 207 c eines monostabilen
bei niedriger Drehzahl im Bereich niedriger Motor- 40 Fluidic-Multivibratorelements 207, das im folgenden
belastung die Kraftstoffeinspritzperiode bis fn, ver- noch beschrieben wird, und die Steueröffnung 204 c
kürzt werden, indem die Impulsverzögerungszeit bis des bistabilen Multivibratorelements 204 miteinander
In1 verkürzt wird, wodurch die einzuspritzende Kraft- verbindet, wobei eine Ausgangsöffnung 205 e mit der
stoffmenge minimal gemacht werden kann. Steueröffnung 204 ft des Elements 204 verbunden ist.
In dieser Ausführungsfonn werden ebenfalls die 45 Die Bezugsziffern 206 a, 2066, 206 c bezeichnen feste
Giftgase im Abgas oxydiert und durch die Druckluft Strömungswiderstände, die jeweils beispielsweise
harmlos gemacht, die von einer Einspritzdüse 139 durch eine Drosselstelle gebildet sind. 207 bezeichnet
über ein Rückschlagventil 138 geblasen wird; die das monostabile Fluidic-Multivibratorelement, das
Kraftstoffzufuhr zum Motor 109 ist zum Zeitpunkt eine Energiezufuhröffnung 207 a, eine Steueröffnung
plötzlicher Verzögerung des Motors durch Wirkung 50 207 b und Ausgangsöffnungen 207 c und 207 rf besitzt,
des Ventils 136 unterbrochen; die Stromzufuhr der Die Ausgangsöffnung 207 rf ist in die Atmosphäre ge-Kraftstoffeinspritzpumpe 131 ist durch Wirkung des öffnet. Die Bezugsziffer 208 bezeichnet einen Fluidic-Ventils 137 beim Ausfallen der Druckluftpumpe 101 Drehzahldetektor, der ein Luftimpulssignal synchron
unterbrochen, wodurch die Kraftstoffzufuhr zur zum Drehen des Motor erzeugt und genau den glei-Kraftstoffeinspritzdüse 123 unterbrochen wird, wie im 55 chen Aufbau wie der in Fig. 1 gezeigte Detektor8
vorhergehenden an Hand der ersten Ausführungs- besitzt. Der Detektor 208 erzeugt nämlich einen Imform beschrieben wurde. puls Pa1 — in F i g. 3 a gezeigt — bei jeder Umdre-
In dieser Ausführungsfonn ist die Energiezufuhr- hung der Kurbelwelle. Eine Ausgangsöffnung 211 fe
öffnung 105 rf der Strömungsweglängenänderungsein- des Organs 211 steht mit der Steueröffnung 207/) des
richtung 105 mit dem Rohr verbunden, das die Aus- 60 monostabilen Multivibratorelements 2§7 in Vergangsöffnung t07c des monostabilen Multivibrator- bindung.
elements 107 und die Steueröffnung 104c des mono- Ein vorbestimmter Druck komprimierter Luft wird
stabilen Multivibratorelements 104, wie vorstehend durch die Druckluftpumpe 201 und das Luftdruckausgeführt wird, miteinander Verbindet; die Energie- regulierventil 202 jeweils zur Energiezufuhröffnung
zufuhröffnung 105rf kann jedoch unmittelbar mit der 65 204« des bistabilen Multivibratorelements 204, zur
Ausgangsöffnung 104 rf des Elements 104 verbunden EncrgicziifiihrölTnung207ri des monostabilcn Multtsein. vibratorclemcnts 207 und einer Energiezufuhröffnung
d ■■ ι ,„^.vlriirk über die Unterdruckfühlöfinung 234 und
der zu den jeweiligen Toren zugeführten Luftdrücke ^^^niuhxöflnunglOSn in der Unterist
durch die festen Strömungswiderstande 206 a, ^ ^k^er 205/, wird nun eine Membrane 205*
2066,206 c eingestellt. . . Wirkung des Unterdrucks in Richtung der
Die Bezugsziffer ,43 bezeichnet aUgemein den Motor ??°ΖΑΖ*&παη* 205/ gegen die Vorspannkraft
209 und diesem zugeordnete Vorrichtungen, und die - unu» 2 angezogen, und demgemäß bewegt
Konstruktion des Abschnitts Az ist genau die gleiche ^da-Pumger 205/ in Richtung des Pfeils 83. Die
wie die des in Fig. 1 gezeigten Abschnitts Aybme Plungerbewegung ist proportional der
Druckluftdüse 225 steht mit der Ausgangsoffnung urone Unterdruckkammer 251 wirkenden
204<* des bistabilen Multivibratorelements 204 in urone Durch die Bewegung des Plungers 205/
Verbindung, und eine Unterdruckffihlöffnung 234 io unrar ^- deg p^^ wird die ringförmige
steht mit einer Unterdruckeinfuhröffnung205« der «ff une205e in eine Stelle verschoben, in der sie
Strömungsweglängenänderungseinrichtung 205 in Ver- ^de°schraubenförmigen Nut 205b in Verbindung
bindung. t hL Daher wird die zuvor erwähnte wirksame Länge
Ein Plunger 205/ der Strömungsweglängenande- { && Verzögerungszeit progressiv kurz, wenn
rungserarichtung 205 und ein Drosselventil 220 sind *5 """ Unterdruck m der Unterdruckkammer 205/ an-
durch einen Verbindungsmechanismus 235 über eine ^ umgekehrt progressiv lang, wenn letzterer
Schaltvorrichtung 242 betrieblidi miteinander ver- « &- D^ leiche Betrieb wie der vorstehend be-
bundeu, die bei einer besonderen Gelegenheit betne- <»» r, fin|et ebenfalls statt, wenn der Plunger
ben wird, so daß der Plunger 205/ bei einer beson- ^7 dmäl den Verbindungsmechanismus 235 be-
deren Gelegenheit in Übereinstimmung mit dem Ott- 2O ' ^Μ Dje Bezjehung zwischen dem Druck P1
nungsgrad des Drosselventils 220 bewegt wird. Die e / Ansaugrohr 219 und der lmpulsverzöge-
Funktionen der Ventile 236, 237 sind die gleichen *mr" "ξί ist in Fjg.4 dargestellt und genau die
wie die der in F i g. 1 gezeigten Ventile 36, 37. „le ehe wie die vorstehend an Hand der ersten Aus-
Es wird nun die Betriebsweise der erfindungsgema- gj form beschriebene.
Ben Steuereinrichtung beschrieben. Wie ausgeführt *5 e ^ d^ch ^ strömungsweglängenände-
wurde, wird ein vorbestimmter Druck komprimierter "^rinrichtune 205 beispielsweise um die Zeiten /,,
Luft konstant jeweils der Energiezufuhröffnung 204a "WJ=MSi5 in Fig. 3c gezeigt, verzö-
des bistabilen Multivibratorelements 204, der Ener- VJj. . j /(die Breiten der Impulse betragen alle
giezufuhröffnung 207 α des monostabilen Multivibra- g1}"^.""^^^ Drehzahl des Motors an der
torelements207 und der Energiezufuhröffnung 211a 3» '".i ^ei koi bistabilen Multivibrator-
des Drehzahldetektors 208 von der Druckluftpumpe Steuemttnung Druckluftstrom, der in die
201 und dem Luftdruckregulierventil 202 zugeführt. J«™"1*^' 204 d genossen ist, in die Ausgangs-
Wird das in F i g. 3 a gezeigte und an der Ausgangs- A"^^JJ™'^frichtet.B Ist der an der Steueröffnung
öffnung 211 b des Detektors 208 bei jeder Umdrehung offn ff™^™ h Pq _ in F i g. 3 c gezeigt -,
der Kurbelwelle erzeugte Luftimpulsagnal Pa1 an die 35 ^46!^η^η D?uCklufumpulsPd1 - in Fig. 3d
Steueröffnung 207 b des monostabilen Multivibrator- ^a^in deXsgangsirffnung204C erzeugt. Ist
elements 207 unter dieser Bedingung als ein Trigger- g^e gt an β β ^
impuls angelegt, wird ein Lufnmpuls Pb1 mit der ^^^£ΐ8p* ode s; m - in Fig.
Wi i i Fig3b gezeigt an der Ausgangs- Druckluftimpuls^. ° ^ 204|
impuls angelegt, wird ein Lufnmpuls Pb1 mit der ^^^£ΐ8p* ode s; m - in Fig. 3e bzw. 3f
Weitem,, wie in Fig.3b gezeigt, an der Ausgangs- Druckluftimpuls^^. ° ^nu 204|erzeugt,und
Multivibratorelements 207, worauf der über die Ener- '^™6™,^" darstellenden Ansaugrohruntergiezufuhröffnung
204a des bistabilen Multiv.brator- 45 der M°^belastung aar
nal 205/. eine öffnung 205Λ und eine längliche Nut erzeugt wird, ^J^^^S
205c gebildet ist, und erreicht eine Ausgangsoffnung 55 8Wderuiigwnn<*tung ™™πκ»&rutene
205- -nit einer durch die Länge dieses Kanals be- zögerung l, und damit
stimmten Zeitverzögerung. Da die Länge des Kanals dargestellt ^^^
205/ vorbestimmt ist, wird die Zeitverzögerung durch gleich dem Anstiegsp ^^ s
die Länee der schraubenförmicen Nut 205 b von der impulses Pb1 des monostabilen Multivibratorelements
Se^fuMSSSiySiZur ringförmigen öff- *>
20? ist, wird das ^tXtrZmSSZ und
nune 205 g geändert (im folgenden als wirksame somit tnt und die Impulsbreite wird am groliten und
Länle bezeichnet) Der Plunger 205 / bewegt sich somit tr Die Summe des Maximalwerts ts der Impu s-
h3nÄ3Ld ir Größe des in einer Unter- breite ^nd des ψ^^^^^ΐ^^
druckkammer 205/ wirkenden Ansaugrohrunter- ist die Impulspenode,,and ^ese Pe»0^^t durch die
drucks und bewegt sich ferner bei einer besonderen 65 maximale Drehzahl des Motors bestimmt. Daher
Geiegenhei entsprechend dem durch den Verbin- kann die Zeit, die zur Kraft stoffe.nspr •»ngverjM-dungsmechanismus
235 darauf übertragenen öff- det werden kann am längsten gemacht werden, selbst
nungsgrad des Drosselventils. Wirkt der Ansaugrohr- beim Hochdrehzahlbetrieb des Motors.
An der Ausgangsöffnung 204 e wird ein Druckluftimpuls nut einer Phase erzeugt, die umgekehrt zu der
ies Luftimpulses ist, der an der Ausgangsöffnung Itotd erzeugt wird, jedoch wird dieser Impuls in die
Atmosphäre gelesen. s
Werden keine Druckluftimpulse an der Ausgangsäffnung
204 d des bistabilen Multiviisratorelements
204 erzeugt, fließt der in Form eines Strahls von einer Kraftstoffeinspritzdüse 223 eingespritzte Kraftstoff
vollständig in ein Kraftstoffaufnahmerohr 224 und wird über einra Kraftstoffriickiaufkanal 226 in eine
Schwimmerkammer 228 zurückgeführt.
Wird ein Druckluftimpuls an der Ausgangsöffnung 204 d des bistabilen Multivibratorelements 204 erzeugt,
wird jedoch der Druckluftimpuls von einer Druckluftdüse 225 ausgeströmt, so daß der von der
Kraftstoffeinspritzdüse 223 in das Kraftstoffaufnahmerohr
224 laufende Kraftstoff durch den Druckluftimpuls, wie in Fig. 6 dargestellt, abgelenkt und zerstäubt
und in das Ansaugrohr 219 zur Einspritzung in einen Zylinder 214 über das Drosselventil 220 eingebracht
wird. Ist es erwünscht, eine Mischung mit einem gewünschten Kraftstoff-Luft-Verhältnis zu erhalten,
ist es nur notwendig, das Verhältnis zwischen dem Produkt der Saugwirksamkeit und der Luftdichte
(die proportional der von dem Motor während eines Motorzyklus angesaugten Luftmenge ist) und
die Impulsbreite auf einen bestimmten Wert zu steuern. In dieser Ausführungsform wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis
auf einen Optimalwert gesteurrt, indem die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge
entsprechend der Größe des Ansaugrohrunterdrucks geändert wird, der über die UnterdruckfühlöfTnung
234, wie vorstehend beschrieben, in die Unterdruckkammer 205/ der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
205 zugeführt wurde.
Wie vorstehenJ ausgeführt wurde, erzeugt der Drehzahldetektor 208 zwei der Impulse Pa1 — in
F i g. 3 a gezeigt — während zweier Umdrehungen der Kurbelwelle oder eines Motorzyklus. Daher werden
zwei Dnickluftimpulse an der Ausgangsöffnung 204 d des monostabilen Multivibratorelements 204
bei iedem Motorzyklus auf der Basis des ImpulsesPa1
erzeugt, und die Breite des Impulses entspricht der
Motorbelastung. Insbesondere bei hoher Drehzahl, dem Hochlastbereich des Motors, kommt die Wellenform
des an der Ausgangsöflnung 204 d erzeugten Druckluftimpulses der in F i g. 3 f gezeigten Wellenform
nahe; die Impulsbreite wird extrem groß und das Impulsintervall kommt dem Wert von m, extrem
nahe. Der von der Kraftstoffeinspritzdüse 223 für einen Motorzyklus eingespritzte Kraftstoff wird nämlich
fast vollständig in das Ansaugrohr 219 kontinuierlich durch den Druckluftimpuls extremer Weite
eingespritzt, der aus der Druckluftdüse geströmt ist, mit Ausnahme für eine kurze Zeitperiode, die dem
Impulsintervall entspricht, und es wird nur eine sehr kleine Menge des von der Kraftstoffeinspritzdüse 223
während der kurzen Zeitperiode eingespritzten Kraftstoffs in die Schwimmerkammer 228 über das Kraftstoffaufnahmerohr
224 zurückgeführt. Insbesondere kann bei hoher Drehzahl, im Hochlastbereich des Motors, eine für den Motor für einen Betriebszyklus
erforderliche Kraftstoffmenge kontinuierlich gleichmäßig in das Ansaugrohr während der Periode eines
Zyklus mit Ausnahme der zuvor erwähnten kurzen Zeitperiode eingespritzt werden. Dadurch wird es
möelich. als Kraftstoffeinspritzpumpe 231 eine Pumpe zu verwenden, deren Kapazität kleiner als die der
Pumpe ist, die erforderlich ist, wenn eine für den
Motor erforderliche Kraftstoffmenge auf einmal nur für eine kurze Zeitperiode während eines Motorzyklus
eingespritzt wird. Ist der Motor ein mehrzylindriger Motor, können außerdem die den jeweiligen
Zylindern zuzuführenden Kraftstoffmengen gleichmäßig gemacht werden. Diese Vorteile treten besonders
deutlich bei hoher Drehzahl, im Hochlastbereich des Motors, auf. Weiterhin kann bei niedriger Drehzahl,
im Niedriglastbereich des Motors, die Kraftstoffeinspritzperiode auf /n, verkürzt werden, indem
die Impulsverzögerungszeit auf Ut1 verkürzt wird, und
damit kann die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs minimal gemacht werden.
In dieser Ausführungsform werden ebenfalls die Giftgase im Abgas oxydiert und durch die Druckluft
harmlos gemacht, die von einer Einspritzdüse 239 durch ein Rückschlagventil 238 geblasen wird; die
Kraftstoffzufuhr zum Motor 209 wird bei plötzlicher Verzögerung des Motors durch die Wirkung des Ventils
236 unterbrochen; die Stromzufuhr zur Kraftstolfeinspritzpumpe 231 wird beim Ausfallen der Druckluftpumpe
201 durch die Wirkung des Ventils 237 unterbrochen, wodurch die Kraftstoffzufuhr zur Kraftstoffeinspritzdüse
223 unterbrochen wird, wie im vorhergehenden an Hand der ersten Ausführungsform
beschrieben wurde.
Wegen der zuvorstehend beschriebenen Konstruktion hat die dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung die gleichen Wirkungen wie die erste Ausführungsform.
Im folgenden wird die vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems an Hand der
F i g. 7 und 8 beschrieben, worin die gleichen oder dieselben Organe und Vorrichtungen wie in der ersten
Ausführungsform durch die gleichen Bezugsziffern, denen 300 addiert wurde, bezeichnet sind. In F i g. 7
und 8 bezeichnet die Bezugsziffer 301 eine Druckluftpumpe, die von einer auf einem Fahrzeug angeordneten
Brennkraftmaschine oder von einem elektrischen Motor betrieben wird, die Bezugsziffer 302
ein Luftregulierventil, durch das der Abgabeluftdruck der Druckluftpumpe 301 konstant gehalten
wird, die Bezugsziffer 303 eine Fluidic-Steuerschaltung und die Bezugsziffer 304 ein monostabiles Fluidic-Multivibratorelement,
das eine Energiezufuhröffnung 304a besitzt, Steueröffnungen 304b, 304c,
304c', eine ODER-Ausgangsöflnung 304d und ein:
NICHT-ODER-Ausgangsöffnung 304c. Die Ausgangsöffnung 304d und die Steueröffnung 304c'
stehen durch ein Rohr 304/ zur positiven Rückkopplung miteinander in Verbindung, und die Ausgangsöffnung
304 c ist in die Atmosphäre geöffnet. Die BezugszifTer 340 bezeichnet eine Strömungsweglängenänderungseinrichtung,
die ein erstes Gehäuse 340 a besitzt und ein erstes Schraubennutenorgan
3406 und ein zweites Schraubcnnutenorgan 340 c mit jeweils schraubenförmigen Nuten 340J, 340 c,
die in deren Außenumfangsoberflächcn gebildet sind und axiale Bohrungen 340/, 340g besitzen. Das
erste und zweite Schraubennutcnorgan 340/\ 340c
sind axial in dem Gehäuse 340o nebiMicinanderliegend
angeordnet, und ihre schraubenförmigen Nuten 340 rf, 34Oe sind axial unabhängig voneinander, und
ferner bilden ihre axialen Bohrungen 340/, 340g ein
Durchgangsloch. 340/1 bezeichnet einen Zylinderkörper, der eine axiale Zylinderbohrung 340/ aufweist.
21 22
Der Zylinderkörper 340h sitzt fest in den Axialboh- FIuidic-Multivibratorelements 304 in Verbindung
rungcn-340/, 340g der Schraubennutenorgane 3406, steht. 341g bezeichnet eine Energiezufuhröffnung der
340 c. 340/ bezeichnet einen Plunger, der in der Zy- Strömungsweglängenänderungseinrichtung340, die an
linderbohrung 340/ des Zylinderkörpers 340h ver- einem Ende mit dem Startende der zweiten schraubenschiebbar
aufgenommen ist. 340 Λ bezeichnet ein 5 förmigen Nut 340 e verbunden ist und mit dem andezweites
Gehäuse, das an dem offenen Ende des ersten ren Ende mit der Steueröffnung 304 c des miono-Gchäuscs340a
durch Bolzen 340/ befestigt ist und stabilen Mulüvibratorelements 304. Die Bezugsziffern
eine Kammer 340m bildet; Die Bezugsziffern 34On, 306a, 3066, 3t6c bezeichnen feste Strömungswider-340
o, 340 p, 340 g, 34Or, 340 s bezeichnen Balge, stände, die jeweils beispielsweise aus einer Drosseldie
jeweils beispielsweise aus federndem metalli- io stelle gebildet sind. 307 bezeichnet ein monostabiles
schem Material gebildet sind und deren Inneres auf Fluidic-Multivibratorelement mit einer Energiezudem
Absolutdruck von 0 mm Hg gehalten ist. Diese fuhröffnung 307 a, einer Steueröffnung 3076 und
Balge sind miteinander verbunden und in der Kam- Ausgangsöffnungen 307c, 307d. Die Ausgangsöffmer
340 m angeordnet. Ein Balg 34On ist an seinem nung 307 c ist mit der Steueröffnung 304 c des monoEnde
34Oi mit dem Plunger 340; verbunden, und ein 15 stabilen Mulüvibratorelements 304 verbunden, und
anderer Balg 340 s weist an seinem einen Ende eine die andere Ausgangsöffnung 307 d ist in die Atmokonische
Aussparung 340 m auf, in der ein Ende einer Sphäre geöffnet. 308 bezeichnet einen Fluidic-Dreh-Einstellschraube
34Ov aufgenommen ist. Die Ein- zahldetektor, der ein Luftimpulssignal synchron zur
stellschraube 340 ν ist in einen mit einem Innenge- Umdrehung des Motors 309 erzeugt Der Aufbau des
winde versehenen zylindrischen Abschnitt 34Ow des 20 Detektors 308 ist identisch dem Aufbau des in Fig. 1
Gehäuses 340 & eingeschraubt. 34Ox bezeichnet eine gezeigten Detektors 8. Der Detektor 8 ist nämlich
Schutzkappe, die über den zylindrischen Abschnitt derart aufgebaut, daß er einen Impuls Pax — gezeigt
340M' in Schraubeingriff mit einer Außenverschrau- in Fig. 3a — bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle
bung, die in dem Außenumfang des Abschnitts 340 κ- erzeugt. Eine Ausgangsöffnung 311 6 eines Organs
gebildet ist, befestigt ist. 34Oy bezeichnet eine Feder, 25 311 steht mit der Steueröffnung 3076 des monodie
zwischen dem Außenende des Zylinderkörpers stabilen Multivibratorelements 307 in Verbindung.
340/j und einem Ende des Balgs 34On angeordnet Ein vorbestimmter Druck komprimierter Luft wird
ist und den Plunger 340/ umgibt. 340z bezeichnet durch die Druckluftpumpe 301 und das Luftdruckein
IJnterdruckeinführrohr, dessen eines Ende in die regulierventil 302 jeder Energiezufuhröffnung 304 a,
Kammer 34Ow öffnet und dessen anderes Ende mit 30 307« des monostabilen Multivibratorelements 304,
der Unterdruckeinführöffnung 334 in Verbindung 307 und einer Energiezufuhröffnung 311 des Detekstcht,
die in ein Ansaugrohr 319 geöffnet ist. Es ist tors 308 zugeführt. Das Druckverhältnis der zu den
eine derartige Anordnung getroffen, daß, wenn die jeweiligen öffnungen zugeführten Druckluft ist durch
Kammer 340 m auf einem Druck von 760 mm Hg ge- die festen Strömungswiderstände 306a, 3066, 306 c
halten wird, die Balge 340« und 34Oi, deren In- 35 eingestellt.
nercs auf dem absoluten Druck von 0 mm Hg gehal- Die Bezugsziffer At bezeichnet allgemein den
ten ist, in dem am meisten zusammengezogenen Zu- Motor 309 und diesem zugeordnete Vorrichtungen,
stand durch den Ansaugrohrdruck und die Vorspann- und der Aufbau des Abschnitts At ist genau der
kraft der Feder 34Oy gehalten werden, die die Fe- gleiche wie der des in Fig. 1 gezeigten Abschnitts^,,
derkräfte der Bälge überwinden. Der Gang der schrau- 40 Eine Druckluftdüse 325 steht mit der ODER-Ausbenförmigen
Nuten 340d, 34Oe ist an den dichter an gangsößnung304d des monostabilen Multivibratordcn
Bälgen 34On bis 340 s liegenden Enden kleiner elements 304 in Verbindung, und die Unterdruckgemacht.
F i g. 8 zeigt einen Querschnitt des ersten fühlöffnung 334 ist mit der Unterdruckeinführöffnung
Schraubennutenorgans 340 6 und des zweiten Schrau- 340 ζ der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
bennutenorgans 340 c in einer zu deren Achsen senk- 45 340 verbunden.
rechten Ebene. Wie dort dargestellt ist. besitzt das Der Plunger 340/ und ein Drosselventil 320 sind
erste und zweite Schraubennutenorgan jeweils eine durch einen Verbindungsmecharismus 335 über eine
Anzahl an radialen Kanälen 341 a, 3416, die sich von Schaltvorrichtung 342 betrieblich miteinander verdcn
Böden der ersten schraubenförmigen Nut 34Od bunden, die bei einer besonderen Gelegenheit be-
und der zweiten schraubenförmigen Nut 34Oe über 50 bieben wird, so daß der Plunger 340/ bei einer bedie
Körper der entsprechenden Organe und die Wand sonderen Gelegenheit entsprechend dem Öffnungsdes
Zylinderkörpers 340σ in die Zylinderbohrung grad des Drosselventils 320 betrieben werden kann.
340/ über die gesamte Länge der schraubenförmigen Die Funktionen der Ventile 336, 337 sind genau die
Nuten erstrecken. Der Plunger 340/ besitzt eine erste gleichen wie die in Fig. 1 gezeigten Ventile 36,37.
ond zweite in axialem Abstand befindliche Nut 341c 55 Die vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
and 341 d. die in seiner Außenumfangsfläche zur Steuereinrichtung, die wie im vorhergehenden beVerbindung
mit den Kanälen 341 a, die mit der ersten schrieben aufgebaut ist, arbeitet folgendermaßen: Wie
schraubenförmigen Nut 340 d in Verbindung stehen, im vorhergehenden ausgeführt, wird ein vorbestimmter
bzw. mit den Kanälen 341 b gebildet sind, die mit der Druck komprimierter Loft darch die Druckluftpumpe
zweiten schraubenförmigen Nut 34Oe in Verbindung 60 301 und das Luftdruckreguüerventil 302 der Energiestchcn.
Diese ringförmigen Nuten 341c, 341 d sind zufuhröffnung 304a, 397 α der monostabilen Moltimitrinander
durch einen in dem Plunger 34·/ gebil- vnVatorelemente 3©4, 307 und der Energiezufuhrdetcn
Kanal 341 c verbunden. 341/ bezeichne? eine öffnung 311a des Umdretnmgsratendetektors 308
Anspngsoffnung der Strömungsweglängenänderungs- konstant zugeführt. Liegt das in Fig. 3a gezeigte
einrichtung 340, die an einem Ende mit dem Start- 65 und an der Ausgangsöffnung 311 fc des Detektors 308
ende der ersten schraubenförmigen Nut 34Od und mit bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle erzeugte
dem anderen l-ndc mit einer Steueröffnung 304 b des Drucklufttriggerimpulssignal Pe, zh Triggersignal an
im folgenden noch beschriebenen monostaNlcn der Steueröffnung 307 Λ des monostabilen Multivibra-
Λ ί
23 24
torelements 307 unter dieser Bedingung an, wird ein die Bälge 340« bis 340s in Richtung des Pfeils C1
Luftimpuls Pi», der Breitem, — in F i g. 3 b gezeigt— gegen die Vorspannkraft der Feder 34Oy durch die
an der Ausgangsöffnung 307 c des monostabilen ihnen eigene Federkraft um einen Betrag, der der
Multivibratorelements 307 unabhängig von der Dreh- Druckdifferenz zwischen dem absoluten Druck von
zahl des Motors 309 erzeugt. Der so an der Aus- 5 0 mm Hg in den Bälgen und dem in die Kammer
gangsöfinung307c erzeugte Luftimpuls Hegt teilweise 340 m eingeführten absoluten Druck im Ansaugrohr
an der Steueröffnung 304 c des monostabilen Multi- 319 entspricht, und demgemäß bewegt sich der
vibratorelements 304 als Triggersignal an, worauf der Plunger 340/ in Richtung des Pfeils C1. Dadurch
Druckluftstrom, der von der Energiezufuhröffnung werden die Verbindungspunkte zwischen der ersten
304a in die NICHT-ODER-Ausgangsöffnung 304 c io und zweiten ringförmigen Nut 341c und 341 d des
in diesem monostabilen Multivibratorelement geführt Plungers 340 / und der Kanäle 341 α, 341 ft verschowurde,
in die ODER-Ausgangsöffnung 304 rf gerichtet ben, und die wirksame Länge des veränderlichen
wird. Die von der ODER-Ausgangsöffnung 304 rf ab- Kanals wird proportional zur Größe der Bewegung
gegebene Druckluft wird teilweise der Steueröffnung des Plungers 340 / in Richtung des Pfeils C1 kurzer.
304c' zugeführt, nachdem die Strömungsrate durch 15 So wird die Impulsverzögerungszeit gekürzt. Die Beden
festen Strömungswiderstand 306 rf eingeschränkt ziehung zwischen dem absoluten Druck P„ (mm Hg)
wurde. Dadurch fließt die Druckluft kontinuierlich im Ansaugrohr 319 und der Impulsverzögerungszeit
in die ODER-Ausgangsöffnung 304rf. selbst wenn tb (mm see) ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Figur
der von der Ausgangsöffnung 307 c des monostabilen 'st streng genommen die erwähnte Beziehung durch
Multivibratorelements 307 der Steueröffnung 304 c 2° die Stufenkurve K dargestellt, jedoch ist der Gang der
des monostabilen Multivibratorelements 304 züge- schiaubenförmigcn Nuten 340 rf. 34Oe ausreichend
führte Druckluftimpuls verschwindet. Andererseits klein gemacht, so daß in der Praxis diese Beziehung
wird der an der Ausgangsöffnung 307 c des mono- als durch die durchbrochene Linie L angenähert bestabilen
Multivibratorelements 307 erzeugte Druck- trachtet werden kann. Die Verzögerungszeit tb steigt
luftimpuls teilweise der Energiezufuhröffnung 341 g 25 nämlich stufenweise und mit einem gewissen GradienderStrömungsweglängenänderungseinrichtung
305 zu- ten an, wenn der Absolutdruck P2 im Ansaugrohr 319
geführt. Der so zugeführte Druckluftimpuls läuft mit ansteigt. In anderen Worten, die Verzögerungszeit
Schallgeschwindigkeit über den kürzesten Abstand der in die Energiezufuhröffnung 341 j>
strömenden des durch die schraubenförmige Nut 304 c und die und von der Ausgangsöffnung 341/ abgegebenen
Kanäle 341 b des zweiten Schraubennutenorgans 341 ο 3<>
Druckluft ist im Durchschnitt proportional dem in gebildeten Kanals, die zweite ringförmige Nut 341 rf, die Kammer 340 »1 eingeführten Ansaugrohr-Absolutden
Kanal 341 e, die erste ringförmige Nut 341 c und druck P2. In F i g. <>
gibt das Bezugszeichen Max auf die Kanäle 341 α des Plungers 340/ und die schrau- der Ordinatenachse den Punkt an, wo die Verzögebenförmige
Nut 340 rf des ersten Schraubennuten- rungszeit tb maximal ist. und Min gibt den Punkt an,
organs 340 ft und wird von der Ausgangsöffnung 341/ 35 wo die Verzögerungszeit minimal ist. Der Gradient
mit einer Verzögerungszeit abgegeben, die durch die der Kennwertkurve der Verzögerungszeit tb bezüglich
Länge dieses Kanals bestimmt ist. Da die Gesamt- des Ansaugrohr-Absolutdrucks P2 ist durch den Gang
länge des Kanals 341 α, der ersten ringförmigen Nut der schraubenförmigen Nuten 340 rf und 340 e der Strö-341
c, des Kanals 341 e und der zweiten ringförmigen mungsweglängenänderungseinrichtung 340 bestimmt.
Nut 341 rf (im folgenden als feste I-änge bezeichnet) 40 Liegen die an der Ausgangsöffnung 307c des monovorbestimmt
ist, wird hier die Länge des zuvor er- stabilen Multivibratorelements 307 erzeugten und
wähnten Kanals durch die Summe der Länge des durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung
Abschnitts der zweiten schraubenförmigen Nut 340 c, 340 beispielsweise um die Zeiten r,, t.r fs — jeweils
die sich von der Energiezufuhröffnung 341 g zum Ein- in F i g. 3 c gezeigt — verzögerten Druckluftimpulse
laßende des in die zweite schraubenförmige Nut 341 rf 45 Pc.. Pc2, Pca der Weite in, (in F i g. 3 b gezeigt) bei
(der in Fig. 7 mit Af, bezeichnete Abschnitt) offenen konstanter Drehzahl des Motors an der Steueröffnung
Kanals 341 ft erstreckt, und der Länge des Abschnitts 304 ft des monostabilen Multivibratorelements 304
der ersten schraubenförmigen Nut 341 rf geändert, die an, wird der Druckluftstrom, der in die ODER-Aussich
von dem Auslaßende des in die erste ringförmige gangsöffnung 304 rf geströmt ist. in die NlCHT-Nut
341 c (der mit JV1 in F i g. 7 bezeichnete Ab- 50 ODER-Ausgangsöffnung 304 c in jedem FaH gerichschnitt)
offenen Kanals 341 α zur Ausgangsöffnung tet. Daher werden Dnickhrftitnpulse Pd1, Pex, Pfx mit
341 ο erstreckt. Beträgt der in die Kammer 340 m ein- der Breite f,, /, bzw. f„ — jeweils in den F i g. 3 d, 3 e.
geführte Druck 760 mm Hg als Absolutdruck, werden 3 f gezeigt — an der ODER-Ausgangsöffmmg 304</
die Bälge 34On bis 340s in dem am meisten zusam- erzeugt. Die Breite des an der ODER-Ausgangsmengedrückten
Zustand durch die Wirkungen des 55 öffnung 304 rf erzeugten Drucfcluftttnpulses wird durch
Absolutdrucks 760 mm Hg und der Vorspannkraft die Verzögerungszeit geändert, die durch die Ströder
Feder 34Oy gehalten, und demgemäß wird der mungsweglängenändeningseinrichtung 340 hervorge-Plunger340/
in der Zylinderbohrung34Oi bewegt. rufen wird, d.h. durch die durch den Ansaugrohr-Daher
ändert sich die Länge des zuvor genannten Absolutdruck dargestellte Größe der Motorbelastung.
Kanals mit der Bewegung des Plungers 340/. In dem 6o Um dem Hochdrehzahlbetrieb des Motors zu entin
F i g. 7 gezeigten Zustand ist der Motor im Leer- sprechen, ist es nötig, die bei einem Motorbctriebslaufbetrieb,
und der beim leerlaufbetrieb des Motors zyklus eingespritzte Kraftstoffmenge auf das mögliche
im Ansaugrohr erzeugte Druck herrscht in der Maß zu erhöhen, indem das Impulsmtervall verrin-Kammer
340m. Nimmt nun bei dem Zustand nach gert wird und die Impulsbreite vergrößert wird (selbst
Fig. 7 der in der Kammer 340m über die Unter- «5 wenn die Impulsperiode kurz ist). Ist eine Anordnung
druckfühlöffnung 334 und das Untcrdruckcinführrohr derart getroffen, daß ein Impuls Pe, crrcugt wird.
34Or herrschende absolute Druck im Ansaugrohr 319 wenn die durch die Strömungsweglängcnänticrungsatlmählich
beim Betrieb des Motors ab, bewegen sich einrichtung 340 hervorgerufene Zeitverzögerung r,
25 26
und am längsten ist, wie in Fig. 3f gezeigt, und der nahe. Der von der Kraftstoffeinspritzdüse 323 fü(
Abfallpunkt dieses Impulses gleich dem Anstiegs- einen Zyklus des Motors eingespritzte Kraftstoff wird
punkt des Ausgangsdruckluftimpulses Pb1 des mono- nämlich fast vollständig in das Ansaugrohr 319 konstabilen
Multivibratorelements 307 ist, wird das Im- tinuierlich durch den Druckluftimpuls mit extrem
pulsintervall am kürzesten und somit tnv und die 5 großer Breite eingespritzt, der aus der Druckluftdüse
Impulsbreite wird am größten und damit fr Die ausgeströmt wird, mit Ausnahme für eine kurze Zeit-Summe
des Maximalwerts <., der Impulsbreite und periode, die dem Impulsintervall entspricht, und nur
des Minimalwerts M1 des Impulsintervalls ist die eine sehr kleine Menge an Kraftstoff, der von der
Periode des Impulses, und diese Periode ist durch die Kraftstoffeinspritzdüse 323 während der kurzen Zeitmaximale Drehzahl des Motors bestimmt. Daher kann 10 periode eingespritzt wird, wird über das Kraftstoffdie
Zeit, die zur Einspritzung des Kraftstoffs verwen- aufnahmerohr 324 zur Schwimmerkammer 328 zudet
wird, am längsten gemacht werden, selbst beim rückgeführt. Insbesondere bei hoher Drehzahl, im
Hochdrehzahlbetrieb des Motors. Hochlastbereich des Motors kann eine für den Motor
AnderNICHT-ODER-Ausgangsöffnung304ewird bei einem Betriebszyklus erforderliche Kraftstoffein
Druckluftimpuls mit einer Phase erzeugt, die um- 15 menge kontinuierlich gleichmäßig in das Ansaugrohr
gekehrt zu der des Luftimpulses ist, der an der 319 während der Periode eines Zyklus eingespritzt
ODER-Ausgangsöffnung 304rf erzeugt wird, jedoch werden, mit Ausnahme für die zuvor genannte sehr
wird dieser Impuls in die Atmosphäre gelassen. kurze Zeitperiode. Dadurch wird es ermöglicht, als
Wo keine Druckluftimpulse an der ODtR-Aus- Kraftstoffeinsprilzpumpe 331 eine Pumpe zu vergangsöffnung304t/
des monostabilen Multivibrator- 20 wenden, deren Kapazität kleiner ist als die Kapazität
elements 304 erzeugt werden, fließt der von der der Pumpe, die benötigt wird, wenn eine für den
Kraftstoffe inspritzdüse 323 in Form eines Strahls ein- Motor erforderliche Kraftstoff menge in nur einer
gespritzte Kraftstoff vollständig in ein Kraftstoffauf- kurzen Zeitperiode während eines Zyklus des Motors
nahmerohr 324 und wird in eine Schwimmerkammer auf einmal eingespritzt wird. Ist der Motor ein mehr-
328 über ein Kraftstoffrücklaufrohr 326 zurück- 25 zylindriger Motor, können außerdem die zu den jegeführt.
Wird ein Druckluftimpuls an der Ausgangs- weiligen Zylindern zuzuführenden Kraftstoffmengen
öffnung 304<i des monostabilen Multivibratorele- gleichmäßig gemacht werden. Diese Vorteile treten
ments 304 erzeugt, wird jedoch der Druckluftimpuls besonders bei hoher Drehzahl im Hochlastbereich
von der Druckluftdüse 325 ausgeströmt, und der von des Motors hervor. Weiterhin kann bei niedriger
der Kraftstoffeinspritzdüse 323 in das Kraftstoffauf- 30 Drehzahl, im Niedriglastbereich des Motors die Kraftnahmerohr
324 laufende Kraftstoff wird durch die Stoffeinspritzperiode bis M1 verkürzt werden, indem
Druckluft, wie in F i g. 7 gezeigt, abgelenkt und zer- die Impulsverzögerungszeit bis i/i, verkürzt wird, und
stäubt und in das Ansaugrohr 319 zur Zuführung in damit kann die einzuspritzende Kraftstoffmenge minieinen
Zylinder 314 über das Drosselventil einge- mal gemacht werden.
spritzt. So kann in dieser Ausführungsform die Bc- 35 In dieser Ausführungsform werden die Giftgase im
Ziehung zwischen dem Ansaugrohrdruck P3 (mm Hg) Abgas ebenfalls oxydiert und durch die Druckluft
und der für den Motor für jeden Betriebszyklus (in harmlos gemacht, die von einer Lufteinspritzdüse 339
Fig. 10 gezeigt) erforderlichen Kraftstoff menge ent- über ein Rückschlagventil 338 eingeblasen wird; die
sprechend der Impulsverzögerungscharakteristik der Kraftstoffzufuhr zum Motor 309 wird bei plötzlicher
Strömungsweglängenänderungscinrichtung 340 gegen- 40 Verzögerung des Motors durch Betrieb des Ventils
über dem Ansaugrohrdruck P (mm Hg) — wie in 336 unterbrochen, und die Stromzufuhr zur Kraft-
F i g. 9 gezeigt — hergestellt werden. Zur Erreichung Stoffeinspritzpumpe 331 wird beim Ausfallen der
einer Mischung mit einem gewünschten Kraftstoff- Druckpumpe 301 durch Betrieb des Ventils 337
Luft-Verhältnis ist es nur notwendig, das Verhältnis unterbrochen, wodurch die Kraftstoffzufuhr zur
zwischen dem Produkt der Saugwirksamkeit und der 45 Kraftstoffeinspritzdüse 323 unterbrochen wird, wie
Luftdichte (die der bei einem Zyklus des Motors im vorhergehenden an Hand der ersten Ausführungs-
angesaugten Luftmenge entspricht) und der Impuls- form beschrieben wurde.
breite auf einen bestimmten Wert zu steuern. In dieser Es ist ebenfalls zu bemerken, daß das in dieser
Ausführungsform wird das Kraftstoff-Luft-Verhältnis Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinkonstant
auf einen optimalen Wert gesteuert, indem 50 richtung verwendete monostabile Multivibratoreieder
Ansaugrohrdruck in die Unterdruckkammer 340 m ment 304 durch em bistabilcs Multivibratorelemen!
der Strömungsweglängenänderungseinrichtung 340 ersetzt werden kann und daß die Strömungsweg·
über die Unterdrockfühlöffnung 334, wie im vorher- längenändenmgseinrichtHng 340 in den negative»
gehenden beschrieben, zugeführt wird. Rückkoppclkreis dieser Elemente eingefügt werde«
Der FIuidic-Drehzahldetektor 308 erzeugt zwei der 55 kann.
Impnlse Pax — in F i g. 3 a gezeigt — bei jeder zwei- Die vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßeu
ten Umdrehung der Kurbelwelle für jeden Zyklus des Steuereinrichtung hat die gleichen Wirkungen wie di*
Motors. Daher werden zwei Druckluftimpulsc bei erste AusfühTungsform wegen des zuvor beschriebe
jedem Zyklus des Motors basierend auf dem Impuls nen Aufbaus. Da die wirksame Länge des Kanals de
Pa1 an der ODER-Ausgangsöffnung 3044 des mono- 60 StrömungsweglängcnänderungseinrichtungMO^ied«
stabilen MultivibTatorelements 304 erzeugt, und die Verzögerungszeit bestimmt nach der Absolutdruck
Breite dieser Impulse entspricht der Größe der Motor- differenz zwischen einem vorbestimmten Absolutwert
belastung. Insbesondere bei hoher Drehzahl, im und dem Ansaugrohrdruck geändert wird, kann 2»
Hochlastbereich des Motrrs nähert sich die Wellen- sätzlich der Vorteil erreicht werden, daß eine für dei
form des an der ODER-Ausgangsöffnung 304 d er- 65 Motor erforderliche Kraftstoffmenge ständig den
zeugten Druckluftimpulses der in Fi g. 3f gezeigten Motor zugeführt werden kann ohne Einflüssen eine
Wellenform; die Impulsbreite wird extrem weit, und atmosphärischen Druckänderung ausgesetzt zu sein
das Impulsintervall kommt dem Wert von in, extrem selbst wenn der Motor auf horizontale Ebene betrie
27 28
ben wird, wo der atmosphärische Druck 760 mm Hg Inneres auf dem Absolutdruck von 0 mm Hg entbeträgt,
oder in den Bergen, wo der atmosphärische halten gehalten ist. Diese Balge sind miteinander ver-Druck
niedriger als 760 mm Hg ist. bunden und in der Kammer 440m angeordnet. Ein
Schließlich wird im folgenden die fünfte Ausfüh- Balg 44On ist an seinem Ende 440/ mit dem Plunger
rungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 5 440/ verbunden, und ein anderer Balg 440s weist
an Hand der Fig. 11 und 12 beschrieben, worin eine konische Aussparung 440h an seinem einen
gleiche Teile oder Vorrichtungen wie die in der Ende auf, in dem ein Ende einer Einslcllschraube
ersten Ausführungsform benutzten mit gleichen Be- 44Ov aufgenommen ist. Die Einstellschraube 440 ·.·
zugsziffern und 400 dazu addiert bezeichnet sind. In ist in einen mit einem Innengewinde versehenen Ab-Fig.
11 und 12 bezeichnet die Bezugsziffer 401 eine to schnitt 44Ow des Gehäuses 440λ eingeschraubt. Die
Druckluftpumpe, die von der Brennkraftmaschine Bezugsziffer 440λ: bezeichnet eine Schutzkappe, die
oder einem Elektromotor betrieben wird, die Bezugs- über den zylindrischen Abschnitt 440 w In Schraubziffer
402 ein Luftdruckregulierventil, durch das der eingrifl mit einem Außengewinde befestigt ist, das in
Abgabeluftdruck der Druckluftpumpe 401 konstant dem Außenumfang dieses Abschnitts 44Ou- gebildet
gehalten wird, die Bezugsziffer 403 eine Fluidic- 15 ist. 440y bezeichnet eine Feder, die zwischen dem
Steuerschaltung (Fluidic-Steuerkreis) und die Bezugs- Außenende des Zylinderkörpers 440 a und dem Ende
ziffer 404 ein monostabiles Fluidic-Multivibrator- 440/ des Balgs 440;? angeordnet ist und den Plunger
element, das eine Energiezufuhröffnung 404a, Steuer- 440/ umgibt. 440 z bezeichnet ein den Atmosphärenöffnungen
404ft, 404c, 404 c', eine ODER-Aus- druck einführendes Rohr, dessen eines Ende in die
gangsöffnung 404d und eine NICHT-ODER-Aus- 20 Kammer 440m öffnet und dessen anderes F.nde in
gangsöffnung 404e besitzt. Die Ausgangsöffnung die Atmosphäre geöffnet ist. Die Anordnung ist
404d und die Steueröffnung 404c' sind durch ein derart getroffen, daß, wenn die Kammer 440/» auf
positives Rückkopplungsrohr 404/für positive Rück- einen Druck von 760 mm Hg gehalten wird, die
kopplung miteinander verbunden und die Ausgangs- Bälge 44Gn bis 44Oj, deren Inneres auf dem Aböffnung
404 e ist in die Atmosphäre geöffnet. Die 25 solutdruck von 0 mm Hg gehalten ist, in dem am
Bezugsziffer 405 bezeichnet eine Strömungsweg- meisten zusammengedrückten Zustand durch den
längenänderungseinrichtung, die den gleichen Aufbau atmosphärischen Druck von 760 mm Hg und die
hat, wie die in Fig. 1 gezeigte Slrömungsweglängen- Vorspannkraft der Feder 44Oy gehalten werden, die
änderungseinrichtung 5. Eine Energiezufuhröffnung die Federkräfte der Bälge überwindet (in F i g. 11
405 d der Einrichtung 405 steht mit einer Ausgangs- 3° dargestellt.
öffnung 407c eines monostabilen Fluidic-Multi- Fi g. 12 ist ein Querschnitt des ersten Schraubenvibratorelements
407 — im folgenden noch beschrie- nutenorgans 440 ft und des zweiten Schraubenutenben
— in Verbindung, und eine Ausgangsöffnung organs 440 c in einer zu deren Achsen senkrechten
405 e der Einrichtung 405 steht mit der Steueröff- Ebene. Wie dort dargestellt ist, besitzen das erste
nung 404 ft des monostabilen Multivibratorelements 35 und zweite Schraubennutenorgan jeweils eine Anzahl
404 in Verbindung. von radialen Kanälen 441 a, 441 ft, die sich von den
440 bezeichnet eine den Atmosphärendruck korn- Böden der schraubenförmigen Nuten 440 t/. 44Of
pensierende Strömungsweglängenänderungseinrich- über die Körper des ersten und zweiton Schraubentung,
deren Aufbau ähnlich, jedoch etwas unter- nutenorgans und die Wand des Zylinderkörpers 440 h
schiedlich von dem Aufbau der Strömungsweg- 4" in die Zylinderbohrung 440/ über die gesamte Länge
längenänderungseinrichtung 340 in der vierten Aus- der schraubenförmigen Nuten erstrecken. Der Plunführungsform
ist, wie sich aus der folgenden Be- ger 440/ besitzt eine erste und zweite im axialen Abschreibung
ergibt. Die Strömungsweglängenände- stand befindliche Nut 441 c, 441 rf. die in seiner Aurungseinrichtung
440 besitzt nämlich ein erstes Ge- ßenumfangsfläche gebildet sind um eine Verbindung
häuse 440a und ein erstes Schraubennutenorgan 45 mit dem Kanal 441«. der mit der schraubenförmigen
440 ft und ein zweites Schraubennutenorgan 440 c, Nut 440 d in Verbindung steht, und dem Kanal 441 /1
die jeweils schraubenförmige Nuten 440 rf, 44Of, die zu bilden, der mit der schraubenförmigen Nut 440 c
in ihren Außenumfangsflächen gebildet sind, und in Verbindung steht. Diese ringförmigen Nuten 441 c
axiale Bohrungen 440/, 440g aufweisen. Das erste 441 rf, sind miteinander durch einen Kanal 441 c vor-
und zweite Schraubennutenorgan 440 ft, 440 c sind 5° bunden, der in dem Plunger 440/ gebildet ist. 441 j
axial in dem Gehäuse 440 a aneinander anliegend bezeichnet eine Energiezufuhröffnung der Strömungsangeordnet,
und ihre schraubenförmigen Nuten 440 rf, weglängenänderungseinrichtung 440, die an einen-44Oe
sind axial unabhängig voneinander, und femer Ende mit der ersten schraubenförmigen Nut 440 rf ar
bilden ihre axialen Bohrungen 440/, 440g ein Durch- deren Startende verbunden ist und mit dem anderer
gangsloch. Die Bezugsziffer 440A bezeichnet einen 55 Ende mit einer Ausgangsöffnung 407 c eines noch zi
Zylinderkörper, der eine axiale Zylinderbohrung beschreibenden monostabilen Fluidic-Multivibrator
44Oi aufweist. Der Zylinderkörper 440 ft sitzt fest in elements 407. 441 g bezeichnet eine Ausgangsöffnunj
den axialen Bohrungen 440/, 440g der Schrauben- der Einrichtung 440, die an einem Ende mit dem abnutenorgane
4406, 440 c. Die Bezogsziffer 440/ be- schließenden Ende der zweiten schraubenförmiger
zeichnet einen Plunger, der in der Zylinderbohrung 60 Nut 44Of in Verbindung steht und ebenfalls mit dei
440/ des Zylinderkörpers 440 h verschiebbar aufge- Steueröffnung 440 des monostabilen Multivibrator
nommen ist. Die Bezugsziffer 440fc bezeichnet ein elements 404. Die Bezugsziffern 406a. 406ft, 406c
zweites Gehäuse, das an dem offenen Ende des 406 rf bezeichnen feste Strömangswidcrstände, die je
ersten Gehäuses 440e durch Bolzen 440/ befestigt weils durch eine DrossclsteHe gebildet sind. 407 bc
ist und eine Kammer 440 m darin bildet. Die Bezugs- 65 zeichnet ein monostabiles Fluidic-Multivibrator
ziffern 44On, 440o, 440p, 440?, 44Or, 440s be- element, das eine EnergiczufuhröflFnang 407«, ciro
zeichnen Balge, die jeweils beispielsweise aus federn- Steueröffnung 407 ft und Ausgangsöffnungen 407 <
dem metallischem Material gebildet sind und deren WId, besitzt. Die Ausgangsöffnung 407c steht mi
der Energiezufuhröffnung 441 g der StröraungsweglängenänderungseinrichUing
440 in Verbindung, und die andere Ausgangsöffnung 40,7«? ist in die Atmosphäre
geöffne*. 408 bezeichnet einen Fluidic-Umdrehungsratendetcklor,
der Luftimpulssignale erzeugt ui.d dessen Aufbau identisch dem Aufbau des in F i g. I gezeigten
Detektors 8 ist. Der Detektor 408 ist nämlich derart konstruiert, daß er einen Impuls Pat — gezeigt
in Fig. 13a — bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle
erzeugt. Eine Ausgangsöffnung 41 \b des Organs 411 steht mit der Steueröffnung 407 ft des
monostabilcn Multivibratorelements 407 in Verbindung. Ein vorbestimmter Druck komprimierter Luft
wird durch die Druckluftpumpe 401 und das Luftdruckregulierventtl
402 jeder Einergiezufuhröffnung 404 a, 407 & der monostabilen Multivibratorelementc
404, 407 und einer Energiezufuhröffnung 441a des Detektors 408 zugeführt. Das Druckverhältnis der zu
den jeweiligen Öffnungen zugeführten Druckluft ist durch die festen Strömungswiderstände 406α. 406/).
406 c eingestellt.
/1. bezeichnet allgemein den Motor 409 und diesem zugeordnete Vorrichtungen, und der Aufbau des
Abschnitts Λ % ist genau der gleiche wie der des in
Fip. I gezeigten Abschnitts Ax. Eine Druckluftdüse
425 steht mit der ODER-Ausgangsöffnung 404 d des
monostabilen Multivibrators 404 in Verbindung, und eine Unterdruckfühlöffnung 434 ist mit einer Unterdruckeinführöffnung
405 h der Strömungsweglängenändcrungseinrichtun» 405 verbunden.
liin Plunger 405/ der Strömungsweglängcnänderungseinrichtung
405 und ein Drosselventil 420 sind miteinander durch einen Verbindungsmechanismus
über eine Schaltvorrichtung 442 verbunden, die bei einer besonderen Gelegenheit betrieben wird, so daß
der Plunger 405/ bei einer besonderen Gelegenheit entsprechend dem Öffnungsgrad des Drosselventils
420 betrieben wird. Die Funktionen der Ventile 436, 437 sind genau die gleichen wie die der in F i g. 1 gezeigten
Ventile 36, 37.
Im folgenden wird die Betriebsweise dieser Ausführungsform erläutert: Wie vorstehend ausgeführt
wurde, wird ein vorbestimmter Druck komprimierter Luft durch die Druckluftpumpe 401 und das Luftdruckregulierventil
407 konstant jeder Energiezufuhröffnung 404«, 407a der monostabilen Multivibratorelcmente
404, 407 und der Energiezufuhruffnung 41 Io des Drehzahldetektors 408 zugeführt.
Liegt das in F i g. 13a gezeigte und an der Ausgangsöffnung
411/j des Detektors 408 erzeugte Drucklufttriggcrimpulssignal
Pa., als Triggersignal an der Steueröffnung 407 b des monostabilcn Multivibratorelements
407 unter dieser Bedingung an, wird ein Luftimpuls Pb,, mit einer Breite tn., an der Ausgangsöffnung
407 r des Elements 7 unabhängig von der Drehzahl des Motors 409 erzeugt. Der so an der Ausgangsöffnung
407r erzeugte Luftimpuls liegt teilweise als ein Triggerinipuls an der Steueröffnung 404 c des
monostabilen Multivibratorelements 404 über die den atmosphärischen Druck kompensierende Slrömungswcglängenänderungseinrichtung
440 an, worauf die von der Energiezufuhröffnung 404 a nicht in die NICHT-ODER-Ausgangsöffnung404e des monostabilen
Multivibratorelements 404 gelangende Druckluft in die ODER-Ausgangsöffnung 404 d gerichtet
wird. Die von der ODBR-Ausgangsöffnung 404d abgegebene
Druckluft wird teilweise der Steueröffnung 404c' über das Rohr 404/ zugeführt, nachdem die
Strömungsraie durch den Strömungswiderstand 406 d
beschränkt wurde. Dadurch fließt der Druckluftstrom kontinuierlich in die ODER-Ausgangsöffnung
404 i/, selbst wenn der von der Ausgangsöffnung
407 c des monostabilen Multivibratorelements 407 zur Steueröffnung 404 c des monostabilen Multivibratorelements
404 zugeführte Druckluftimpuls verschwindet. Andererseits wird der an der Ausgangsöffnung
407 c des monostabilen Multivibratorelements 407 erzeugte Druckluftimpuls teilweise der
Energiezufuhröffnung 40Sd der Strömungsweglängenänderungseinrichtung
405 zugeführt. Der so zugeführte Druckluftimpuls läuft mit Schallgeschwindigkeit
durch den Kanal, der durch eine schraubenförmige Nut 4056, eine ringförmige Öffnung 405 g,
einen Kanal 405/, eine Öffnung 405h und eine längliche
Nut 405 c gebildet ist, und erreicht die Ausgangsöffnung 405 e mit einer Verzögerungszeit, die
durch die Lan, ν des Kanals bestimmt isl. Da die Länge des Kanals 405/ vorbestimmt ist, wird die Verzögerungszeit
durch die lunge des Abschnitts der schraubenförmigen NuI 4056 von der Energiezufuhröffnung
4OS h zu der ringförmigen öffnung 405 g geändert (im folgenden als die wirksame Länge bezeichnet).
Die wirksame Länge der Strömungsweg- !ängenänderungseinrichtung 405 wird auf folgende
Weise geändert. Der Plunger 405/ wird nämlich proportional zur Größe des Ansaugrohrunterdrucks bewegt,
der in die Unterdruckkammer 405/ eingeführt wird. Wird nun der Ansaugrohrdruck über die Unterdruckfühlöffnung
434 und das Unterdruckeinführrohr 405 η in die Unterdruckkammer 405/ eingeführt
und ist er niedriger als der absolute Druck von 760 mm Hg, wird eine Membrane 405 Λ in Richtung
der Unterdruckkammer 405/ unter Saugwirkung gegen die Vorspannkraft einer Feder 405A: angezogen,
und demgemäß wird der Plunger 405/ in Richtung des Pfeiles B4 bewegt. Die Größe der Bewegung des
Plungers 405/ ist proportional der Druckdifferenz zwischen dem in die Unterdruckkammer 405/ eingeführten
Ansaugrohrdruck und dem atmosphärischen Druck. Dadurch wird die ringförmige öffnung
405 des Plungers 405/ in eine Stellung verschoben, in der sie mit der schraubenförmigen Nut 405 b verbunden
ist. Daher ist zu bemerken, daß die vorstehend erwähnte wirksame Länge und daher die Verzögerungszeit
allmählich kleiner wird, wenn der Unterdruck in der Unterdruckkammer 405/ allmählich
größer wird. Umgekehrt wird die wirksame Länge und damit die Verzögerungszeit allmählich größer,
wenn der Druck in der Unterdruckkammer 405/ sich allmählich dem atmosphärischen Druck nähert. Die
Beziehung zwischen dem Ansaugrohrdruck P, (mm Hg) und der Impulsverzögerungszeit ta ist in
F i g. 4 gezeigt. In F i g. 4 ist eine durch die Bezugsziffer K bezeichnete Kurve die charakteristische
Kurve für den Fall, daß der Motor in horizontalei Ebene betrieben wird, wo der atmosphärische Drucl*
760 mm Hg beträgt, und der Gang der schraubenförmigen Nut 405 b ist an dem von der Energiezu
fuhröffnung 405t/ fernliegenden Endabschritt kleii
gemacht, so daß der Gradient der Kurve £ relativ klein (sanft) sein kann, wenn der Ansaugrohrdrucl
P1 im Bereich von 400 bis 700 mm Hg liegt, jedocl
relativ groß (steil) sein kann, wenn der Druck P 700 mm Hg überschreitet. Eine durch die Bezugs
ziffer D bezeichnete Kurve ist die charakteristisch Kurve für den Fall, daß der Motor auf hochliegcn
der Ebene (beispielsweise in den Bergen), betrieben wird, wo der atmosphärische Druck 660 ram Hg beträgt,
und ist die parallel zur Abszissenachse nach links um einen Abstand verschobene Kurve E, der
100 mm Hg entspricht. Die Markierung Max auf der Ordinatenachse zeigt den Punkt an, bei dem die Verzögerungszeit
maximal ist, und die Markierung Min zeigt den Punkt, wo die Verzögerungszeit minimal ist.
Die den Atmosphärendruck kompensierende Strömungsweglängenänderungseinrichtung
440 arbeitet folgendermaßen: Wird Druckluft der Energiezufuhröffnung 441/ zugeführt, läuft sie mit Schallgeschwindigkeit
über den kürzesten Abstand des Kanals, der durch die schraubenförmige Nut 440 d und die Kanäle
441a des ersten Schraubennutenorgans 440 b, die erste ringförmige Nut 441 c und den Kanal 441 e
des Plungers 440/, den zweiten ringförmigen Kanal 441 d, die Kanäle 441 b und die zweite schraubenförmige
Nut 441 d des zweiten Schraubennutenorgans 440 c gebildet ist, und wird in die AusgangsöfTnung
441g mit einer Zeitverzögerung gelassen, die durch
die Länge dieses Kanals bestimmt ist. Da die Gesamtlänge der Kanäle 441 a, 441 b, der ersten ringförmigen
Nut 441 c, des Kanals 441 e und der zweiten ringförmigen Nut 441 d (im folgenden als feste Länge
bezeichnet) vorbestimmt ist, wird hier die Länge des zuvor erwähnten Kanals durch die Summe der Länge
des Abschnitts der ersten ringförmigen Nut 440 t/. die sich von der Energiezufuhröffnung 441 / zum Einlaßende
des in die erste ringförmige Nut 441 c offenen Kanals 441 α erstreckt (der mit M2 in F i g. 11 bezeichnete
Abschnitt), und der Länge des Abschnitts der zweiten schraubenförmigen Nut 441 e geändert,
die sich von dem Auslaßende des Kanals 441 b, der in die zweite ringförmige Nut 441 d geöffnet ist (der
mit N2 in F i g. 11 bezeichnete Abschnitt), zur Ausgangsöffnung
441 g erstreckt. Diese Summe der Längen wird im folgenden als veränderliche Länge bezeichnet).
Läuft das Automobil auf horizontaler Ebene, wo der atmosphärische Druck beispielsweise
760 mm Hg als Absolutdruck beträgt, werden die Bälge 44On bis 440s in dem am meisten zusammengedrückten
Zustand, wie in F i g. 11 gezeigt, durch Wirkung des atmosphärischen Drucks der Vorspannkraft
der Feder 44Oy gehalten, und daher befindet sich der Plunger 440/ am unteren Ende seines Hubes,
wie in F i g. 11 gezeigt ist. Daher ist die Lange des
zuvor erwähnten Kanals (feste Länge + veränderliche Länge) am kürzesten, und die Verzögerungszeit des
Druckluftimpulses ist ebenfalls am kürzesten. Bewegt sich das Automobil nun auf hochliegender Ebene,
beispielsweise in den Bergen, wird nun der atmosphärische Druck um so niedriger, je höher der Pegel der
Ebene steigt, und der in die Kammer 440 m eingeführte atmosphärische Druck wird demgemäß kleiner.
Daher dehnen sich die Bälge 440 η bis 440 s unter ihrer eigenen Federkraft in Richtung des Pfeiles C,
in F i g. 11 gegen die Vorspannkraft der Feder 44Oy
entsprechend dem Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck von 0 mm Hg darin und dem in die
Kammer 440 m eingeführten absoluten atmosphärischen Druck, und so bewegt sich der Plunger 440/
ebenfalls in Richtung des Pfeiles C1. Dadurch werden die Verbindungspunkte zwischen der ersten und zweiten
ringförmigen Nut 441 c, 441 d des Plungers 441 / und der Kanäle 441 a, 441 b verschoben, und die zuvor
erwähnte veränderliche Länge steigt proportional zur Größe der Bewegung des Plungers 440/ an, wodurch
die Impulsverzögerungszeit länger wird. Diese Beziehung zwischen dem atmosphärischen Druck F4
(mm Hg) und der der Bewegung des Plungers 440/ in Richtung des Pfeils C2 zugeordneten Verzöge-
rungszeit te (mmsee) ist in Fig. 14 dargestellt In
dieser Figur ist die erwähnte Beziehung streng genommen durch die stufenförmige durchgehende
Kurve M dargestellt, jedoch ist der Gang (d. h. die Steigung) der schraubenförmigen Nuten 440 rf, 44Oe
ίο ausreichend klein gemacht; in der Praxis kann die
Beziehung als durch die durchbrochene Linie N angenähert betrachtet werden. Die Verzögerungszeit te
wird nämlich stufenweise mit einem bestimmten Gradienten kürzer, wenn der atmosphärische Druck
P4 ansteigt. In anderen Worten, die Verzögerungszeit des in die Energiezufuhröffnung 441 / fließenden und
von der Ausgangsöffnung 441g abgegebenen Druckluftimpulses
ist im Durchschnitt mit einer negativen Proportionalitätskonstante dem in die Kammer 440 m
eingeführten atmosphärischen Druck P4 proportional.
In Fig. 14 bezeichnet die Markierung Max auf der
Ordinatenachse den Punkt, bei dem die Verzögerungszeit te maximal ist, und die Markierung Min
bezeichnet den Punkt, wo die Verzögerungszeit minimal
ist. Der Gradient der charakteristischen Kurve der Verzögerungszeit te gegenüber dem Atmosphärendruck
P4 ist durch den Gang der schraubenförmigen
Nuten 44Od, 440e der Sirömungsweglängenänderungseinrichtung
440 bestimmt. Liegen bei kon-
stanter Drehzahl des Motors die (in F i g. 13 b gezeigten)
an der Ausgangsöffnung 407 c des monostabilen Multivibrationselements 407 erzeugten und
durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung 405 beispielsweise um eine Zeit r4 — wie in F i g. 13 d
gezeigt — und durch die den Atmosphärendruck kompensierende Strömungsweglängenänderungseinrichtung
440 beispielsweise um eine Zeit r5 — wie in Fig. 13c gezeigt — vergrößerten Druckluftimpulse
an den Steueröffnungen 404 b, 404 c des monostabi-
len Multivibratorelements 404 an, wird von der ODER-Ausgangsöffnung 404 d Druckluft mit der
Verzögerungszeit <s abgegeben, und die Abgabe von
Druckluft ist mit der Verzögerungszeit I4 gegenüber dem Luftimpuls unterbrochen, der an der Ausgangs-
öffnung 407c des monostabilen Multivibratorelements 407 erzeugt wurde. An der ODER-Ausgangsöffnung
404 d des monostabilen Multivibratorelements 404 wird nämlich ein Druckluftimpuls mit einer Breite
von f4 bis f5, wie in F i g. 13 e dargestellt ist, erzeugt.
Daher wird die Breite des an der ODER-Ausgangsöffnung 404 d erzeugten Druckluftimpulses durch Balancierung
der Verzögerungszeit ta, die durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung 4OS hervorgerufen
wird, und der Verzögerungszeit te ge-
ändert, die durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung
440 hervorgerufen wird.
Der Minimalwcrt des Impulsintervalls des an der ODHR-Ausgangsöffnung 404rf erzeugten Druckluftinipulses
kann bis M2 abgesenkt werden, wie dies in
Fig. 131 dargestellt"ist, was die Breite des Ausgnngsdruckluflimpulscs
Pb2 des in Fig. 13b gezeigten
"monostabilen Multivibratorelements 407 ist. An der NICHT-ODER-Ausgangsöffnung 404 c wird ein
Driickluftimpuls mit einer Phase erzeugt, die iimge-
kehrt zu der Phase des an der ODER-AusgangsölT-niing
404f/ erzeugten Impulses liegt, und dieser Impuls
wird in die Atmosphäre gelassen.
Die den atmosphärischen Druck kompensierende
Ströraungsweglängenänderungseinrichtung 440 ist aus
folgendem Grund vorgesehen: Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen dem Innendruck P5 (mm Hg) des
Ansaugrohrs 419 und der für jeden Betriebszyklus für den Motor erforderlichen Kraftstoffmenge Q.
Eine Kurve G stellt den Fall dar, bei dem der Motor mit den atmosphärischen Druck von 760 mm Hg betrieben
wird, und die Kurve H stellt den Fall dar, bei dem der Motor auf hochliegender Ebene betrieben
wird, wo der atmosphärische Druck beispielsweise höchstens 660 mm Hg beträgt. Aus F i g. 15 ist
ersichtlich, daß eine Änderung der für den Motor erforderlichen Kraftstoffmenge bei Änderung des atmosphärischen
Drucks kompensiert werden kann, indem die Strömungsweglängenänderungseinrichtung 440 in
den Strömungskreis eingebaut wird und die Breite des an der ODER-Ausgangsöffnung 404 d des monostabilen Multivibratorelements 404 erzeugten Druckluftimpulses
um eine Größe verringert wird, die proportional der Größe der Verringerung des atmosphärischen
Drucks ist, wie im vorhergehenden beschrieben wurde.
Werden an der ODER-Ausgangsöffnung 404 d des monostabilen Multivibratorelements 404 keine
Druckluftimpulse erzeugt, fließt der von der Kraftstoffeinspritzdüse 423 in Form eines Strahls eingespritzte
Kraftstoff vollständig in ein Kraftstoffaufnahmerohr 424 und wird in eine Schwimmerkammer
428 über ein Kraftstoffrücklaufrohr 426 zurückgeführt. Wird jedoch ein Druckluftimpuls an der Ausgangsoff
η ung 404rf erzeugt, wird der Druckluftimpuls
von der Druckluftdüse 425 ausgeströmt, und der von der Kraftstoffeinspritzdüse 423 in das Kraftstoffaufnahmerohr
424 gelangende Kraftstoff wird durch diese Druckluft, wie in Fig. 11 dargestellt ist, abgelenkt
und zerstäubt und in das Ansaugrohr 419 zur Zuführung in einen Zylinder 414 über das Drosselventil
eingespritzt. Zur Erreichung einer Mischung mit einem gewünschten Kraftstoff-Luftverhältnis ist
es nur notwendig, das Verhältnis zwischen dem Produkt der Saugwirksamkeit und der Luftdichte (die
proportional der bei einem Zyklus des Motors angesaugten Luftmenge ist) und der Impulsbreite auf
einen bestimmten Wert zu steuern. In dieser Ausführungsforrn ist die Impulsbreite durch den Abgleich
(Etalance) der Verzögerungszeit ta, die durch die Strömungsweglängenänderungseinrichtung 405
hervorgerufen wird, und der Verzögerungszeit te bestimmt, die durch die den atmosphärischen Druck
kompensierende Strömungsweglängenänderungseinrichtung 440 hervorgerufen wird, und dadurch wird
das Kraftstoff-Luftverhältnis ständig auf einen Optimalwert gesteuert. Der Plunger 405/ wird durch den
Verbindungsmechanismus 435 einschließlich der 5· 1J !vorrichtung 442 entsprechend dem öffnungsgrad
des Drosselventils 420 bei der Gelegenheit betrieben, wenn es notwendig wird, die zuzuführende
Kraftstolfmenge insbesondere bei der Beschleunigung zu vergrößern.
Der Fluidic-Drehzahldetektor 8 erzeugt zwei der in Fig. 13a gezeigten Impulse Pa1 bei jeweils zwei
Umdrehungen der Kurbelwelle für jeden Zyklus des Motors. Daher werden zwei Druckluftimpulse an der
ODER-Ausgangsöffnung 404 d des monostabilen Multivibratorelements 404 bei jedem Zyklus des Mo- «5
tors basierend auf dem Impuls Pa., erzeugt, und die Breite dieser Impulse entspricht der Größe der Motorbelastung.
Insbesondere bei hoher Drehzahl, im Hochlastbereich des Motors auf horizontaler Ebene,
wird die Wellenform des an der ODER-Ausgangsöffnung 404 d erzeugten Druckluttimpulses der in
Fig. 13 gezeigten Wellenform angenähert, die Impulsbreite
wird extrem weit und das Impulsintervall
kommt dem Wert von tiu extrem nahe. Der von der
Kraftstoff einspritzdüse 423 für einen Zyklus des Motors eingespritzte Kraftstoff wird nämlich fast
vollständig in das Ansaugrohr 419 kontinuierlich durch den Druckluftimpuls extrem großer Weite eingespritzt,
der von der Druckluftdüse ausgeströmt wird, mit Ausnahme für eine kurze Zeitperiode, die
dem Impulsintervall entspricht, und nur eine sehr kleine von der Kraftstoffeinspritzdüse 423 eingespritzte
Kraftstoffmenge wird während dieser kurzen ZeJtperiode in die Schwimmerkammer 428 über das
Kraftstoffaufnahraerohr 424 zurückgeführt. Insbesondere bei hoher Drehzahl, im Hochlastbereich des Motors
auf horizontaler Ebene kann eine für den Motor bei jedem Betriebszyklus erforderliche Kraftstoffmenge
kontinuierlich gleichmäßig in das Ansaugrohr 419 während der Periode eines Zyklus eingespritzt
werden, mit Ausnahme für die erwähnte sehr kurze Zeitperiode. Dadurch wird es ermöglicht, als Kraftstoffeinspritzpumpe
431 eine Pumpe zu verwenden, d?ren Kapazität kleiner als die Kapazität einer Pumpe
ist. die dann erforderlich ist, wenn eine für den Motor erforderliche Kraftstoffmenge für nur eine kurze Zeitperiode
während eines Zyklus des Motors auf einmal eingespritzt wird. Ist der Motor ein mehrzylindriger
Motor, können die Mengen des in die jeweiligen Zylinder einzuspritzenden Kraftstoffs gleichmäßig
gemacht werden. Bei niedriger Drehzahl, im Niedriglastbereich des Motors kann jedoch die Kraftstoffeinspritzperiode
bis tn2 verkürzt werden, indem die Impulsverzögerungszeit auf In2 verkürzt wird, und
dadurch kann die einzuspritzende Kraftstoffmenge minimal gemacht werden.
In dieser Ausführungsform werden die Giftgase
im Abgas ebenfalls oxydiert und durch die Druckluft harmlos gemacht, die von einer Lufteinspritzdüse
439 über ein Rückschlagventil 438 eingeblasen wird; die Kraftstoffzufuhr zum Motor 409 wird bei plötzlicher
Verzögerung des Motors durch Wirkung des Ventils 436 unterbrochen, und die Stromzufuhr zur
Kraftstoffeinspritzpumpe 431 wird durch Betrieb des Ventils 437 beim Ausfallen der Druckluftpumpe 401
unterbrochen, um die Kraftstoffzufuhr zur Kraftstoffeinspritzdüse 423 zu unterbrechen, wie im vorhergehenden
an Hand der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Wenn zwar in den beschriebenen Ausführungsformen Druckluft als Arbeitsströmungsmedium verwendet
wurde, so könnte doch auch eine Flüssigkeit, wie Wasser oder Benzin, an Stelle von Druckluft verwendet
werden.
Wenn zwar die vorliegende Erfindung in ihrer Anwendung auf einen Motor mit einem einzigen Zylinder
beschrieben wurde, kann bei einem mehrzylindrigen Motor der in jedem Zylinder einzuspritzende
Kraftstoff in geeigneter Weise gesteuert werden, indem die Kraftstoffeinspritzdüse 23, das Kraftstoffaufnahmerohr
24, die Druckluftdüse 25 usw. — mit dem in Fig. I gezeigten Aufbau — für jeden Zylinder
verwendet wird. Ferner wird in den beschriebenen Ausführungsformen die plötzliche Verzögerung
des Motors 9, 109, 209, 309, 409 durch das Ventil 36, 136, 236, 336 oder 436 ermittelt, indem der An-
»augrohrunterdruck von der Unterdruckfühlöffnung
J4, 134, 234, 334 oder 434 verwendet wird, jedoch kann die plötzliche Verzögerung des Motors auch
durch den öunungsgrad des Drosselventils 20, 120, 220, 320 oder 420 ermittelt werden. Die Energiezufuhr
zur Kraftstoffeinspritzpumpe 3i, 131, 231, 331 oder 431 kann durch Ermittlung des Öffnungsgrades
des Drosselventils unterbrochen werden.
Es ist ebenfalls zu bemerken, daß das monostabile Fluidio-MuUlvibratorelement 4, 104, 204, 304 oder
404 durch ein bistabiles Multivibratorelcment ersetzt werden kann.
Die fünfte Ausführungsform der erfindungsgemä-
ßen Steuereinrichtung hat auf Grund der beschriebenen
Konstruktion die gleichen Wirkungen wie die erste Ausführungsform,. Da die Menge des eingespritzten
Kraftstoffs durch eine Änderung im atmo-
sphärischen Druck reguliert wird, kann zusätzlich der
Vorteil erreicht werden, daß eine für den Motor erforderliche Kraftstoff menge stets dem Motor zugeführt
werden kann, ohne dem Einfluß einer Änderung des atmosphärischen Drucks zu unterliegen,
ίο — dies sowohl in einer Ebene, wo der atmosphärische
Druck 760 mm Hg beträgt als auch auf hochliegender Ebene, wo der atmosphärische Druck unter
760 mm Hg liegt.
Hierzu 11 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Steuereinrichtung für eine Kraftstoff einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit
einem Kraftstoffeinspritzimpulse abgebenden mono- oder bistabilen Steuermultivibrator, dessen
einem Steuereingang drehzahlsynchrone, jeweils den Beginn eines Kraftstoffeinspritzimpulses
auslösende Startimpulse und dessen anderem Steuereingang gegenüber den Startimpulsen lastabhängig
verzögerte Beendigungsimpulse zug^ führtwerden, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Startimpuls-Steuereingang oder einem von diesem abhängigen Ausgang des als
Fluldikelement ausgebildeten Steuer-Multivibrators
und dessen anderem Steuereingang eine in ihrer Länge lastabhängig veränderbare Verzögerungsleitung
geschaltet ist, die aus den ihr zugeführten Impulsen die Beendigungsimpulse bildet.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen Drehzahldetektor (8), der die Startimpulse durch intermittierendes Unterbrechen
eines Strömungskanals erzeugen kann, und durch einen monostabilen Multivibratortrigger
(7) zur Triggerung des Ausgangsimpulses des Drehzahldetektors (8).
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabil Multivibradie
Kraftstoffeinspritzimpulse zunächst nur in Form von elektrischen Impulsen vor, deren Umsetzung in
die impulshafte Kraftstoffzufuhr weiterer Steuereinrichtungen, nämlich Solenoidventilen, bedarf.
Weiterhin ist eine Regeleinrichtung bekannt (DT-OS 1911526), bei der die einer Brennkraftmaschine
kontinuierlich zuzuführende Kraftstoffmenge mittels eines Kraftstoffregelgliedes eingestellt wird, das durch
eine federbelastete Membran verschoben werden
ίο kann, die sich zwischen zwei Druckkammern befindet.
Entsprechend der Größe der Differenz der Drücke in diesen beiden Kammern wird die Membran
und damit das Kraftstoffregelglied verschoben. Den Kammern werden die in ihnen herrschenden
Drücke über einen Verstärker zugeführt. Dabei wird die Größe des einen Drucks durch die Einstellung
eines Drosselventils bestimmt, während die Größe des anderen Drucks durch die Drehzahl bestimmt
wird. Die Erzeugung von drehzahlsynchronen Druckimpulsen mit konstanter Breite durch einen bistabilen
als Fluidikelement ausgebildeten Steuermultivibrator dient bei dieser Regeleinrichtung somit zwar nur
dazu, den genannten Steuerdruck zu schaffen, der den Mittelwert aus diesen Impulsen bildet, diese
as Druckschrift enthält aber bereits den Gedanken, die
drehzahisynchronen Impulse durch ein erstes und ein zweites Steuersignal (Startimpuls und Beendungsimpuls) zu bestimmen, indem die beiden Steuersignale
dadurch eine Phasenverschiebung erhalten.
tortrigger (7) ein monostabiles Uni-Multivibrator- 30 daß die Längen der für die Übertragung der Steuerelement
ist. impulse vorgesehenen Strömungskanäle unterschied-Steuereinrichtung
nach einem der An- Hch sind.
Ferner ist bereits eine Brennstoffzufuhreinrichtung
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet durch ein monostabiles
Multivibratorelement (7') zur Verstärkung des Ausgangsimpulses des Steuermultivibrators
(4).
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