DE2124792A1 - Brennstoffeinspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

P--trol Injection Limite α

Valley Road, Plympton, Plymouth, Devon/England und

La.roid Ernest Jackson

b'2 Llburton Road, Elburton, Plymouth, Devon/England

betreffend:

Hr:

Brennstoffeinsprltzanordnung für eine Brennkraftmaschine"

Die Jrfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzanordaung für Brennkraftmaschinen und insbesondere auf eine Anlage, bei der der Brennstoff anstatt kontinuierlich intermittierend eingespritzt wird.

Gemäß der Erfindung ist die Einspritzanordnung gekennzeichnet durch mindestens eine Brennstoffeinspritzdüse und

itoi'13 ein unterbrecherventil für die Steuerung der Brennstoff- ₍ l:i_ uureh die Düse(n), durch einen Luftventilmechanismus mit in dem iiaschinenlufteinlaß angeordneten Luftventil zur jung einer Steuerdruckdifferenz in einem Bereich des Lüften in lab ^ es, welcner i-Iechanismus betätigbar ist in Abhängigkeit von f.'iaer /inaerung des Steuururuckdlfferentials gegenüber einem erv/unsohten /Jert derart, daß das Luftventil die Steuerdrucküifferenz ;;uf üeti gewünschten V/ert zurückführt durch eine Steuorfluidströmungs·» leitung, an die das Luftventil angekoppelt ist, wobei üie Strümungsrate aes oteuerfluids durch die Leitung sich ändert la Ansprechen auf üie Einstellung aos Luftventils, und durcii einen bnterbrecherventilstouermochanIsmus, der zyklisch betätigbar ist zur Auslösung des (üer) dnterbrechurventils (e) und danach nach einer Zaitperiode

in jedem Zyklus, die bestimmt wird durch die Strömungsrate des Steuerfluids zur Beendigung der Auslösung des (der Unterbrecherventils (e).

Das Steuerfluid kann Luft sein oder Brennstoff innerhalb aer

Anlage.

Wenn das Steuerfluid Luft ist, kann die Steuerfluidstrümungsleitung an den Steuerdruckdifferensbereich angeschlossen sein. Die ' Steuerfluidströmungsleitung kann beispielsweise so angeschlossen sein, daß sie Luft in den Steuerdruckdifferenzbereich von einer Luftquelle liefert (beispielsweise der Atmosphäre).

Wenn jedoch das Steuerfluid Brennstoff ist, kann die Steuerfluidströmungsleitung so angeschlossen sein, dais sie Brennstoff aus der Brennstoffzuleitung der Einspritzdüsen entninu.it bzw. in aiese wieder einspeist.

Das Luftventil kann an einen einstellbaren Durchfluiibegrenzer in der Steuerfluidströmungsleitung angeschlossen sein.

P Der Unterbrecherventilsteuermechariismus kann eine Frequenzsteuerung umfassen, die zyklisch betätige ar ist. zur Auslösung üe.s^.. bzv/. der Unterbrecherventils (e) mit einer Frequenz, die konstant, sein kann oder von der Ilaschinendrehzahl abhängt. In. .einem- Aua-f.u beispiel der Erfindung betätigt die Frequenzsteuerung, . a Durchflußsteuerventil, das in die Steuerfluidströmungsleltung ^e- ... schaltet ist und so ausgebildet ist, daß der Strömun der Leitung geändert wird und damit eine ilnduruir .aes drucks hervorgerufen wird an einen bostirfti.iten Punkt in eier oueuerfluidstrür.iungsleituu: und nit c-lucr Kate, aio bestir.irui; viiru vlurcu die otrömungsrate üüs Steuerfluids. In dieser Aur.führungsforn. mufaiäl der Unterbrecherventilsteuermechanismus ferner eine druckabhJagi^e Steuerung, die betatigbar ist zur Eeendiguug der Auslösung aes bzv/, der Unterbrecherventils (e) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen

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Wert des Steuerfluiddrucks an jenem Punkt in der Leitung. Die clrucK-abnäiigige Steuerung kann beispielsweise einen auf Fluiddruck ansprechenden elektrischen Schalter umfassen nit einem dem Steuerfluiddruck ausgesetzten druckempfindlichen Element, das an jenem Pun*:t in der Steuerfluiästrüiaungsleitung angeordnet ist.

foenn die Anordnung eine, wie oben definiert ist, druckabhängige Steuerung umfaßt, ist der vorgegebene Viert des STeuerfluiddrucks vorzugsweise einstellbar. Die druckabhängige Steuerung kann beispielsweise ebenfalls ansprechen auf einen Vorspanndruck, wobei Änderungen im Vorspanndruck den vorgegebenen Druck einstellen. Der Vorspanndruck kann sich ändern mit der Steuerdruckdifferenz, wobei der vorgegebene Uert eingestellt wird in Abhängigkeit von Änderungen in der Steuerdruckdifferenz, um so eine Kompensation vorzusehen für Änderungen in der Durchflußrate des Steuerfluids, die von jenen Änderungen herrühren. Alternativ oder zusätzlich kann die Anordnung mindestens ein überfettungsventil umfassen, das betätigbar ist zur Linstellung des Vorspanndrucks, wobei die Zeitperiode nachgestellt wird, während der das bzw. jedes Unterbrecherventil ausgelöst ist.

Der Luftventilmechanismus kann einen auf Fluiddruck ansprechenden Regler aufweisen, an den das Luftventil angekoppelt ist, sowie ein ünterdruckabtastventil, das auf Änderungen der Steuerdruckdifferenz anspricht zur Einstellung des Reglers: Der Luftventilmechanismus kann beispielsweise die Form annehmen, die in der britischenmtentanmeldung 1261/69, 32530/69 oder 58515/69 beschrieben ist. Alternativ kann das Luftventil ein exzentrisch angeordnetes Flügelventil sein, wobei der Luftventilmechanismus Rückstellmittel umfaßt, die auf das Luftventil entgegen der Steuerdruekdifferenz einwirken.

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Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in Diagrammform eine Anlage gemäß der Erfindung,

Figo 2 ist ein Blockschaltbild einer Komponente der Anlage nach Figo 1,

Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Brennstoffeinspritseinrichtung für die Verwendung in der Anlage nach Fig, 1,

Fig. 4 ist eine Darstellungeiner Komponente aus Fig. 1,

Fig. 5 ist eine Ansicht gemäß Linie V-V der Fig. 4 im Teilschnitt,

Fig. 6, 7 und 8 sind diagrammartige Darstellungen anderer Äilagen gemäß der Erfindung,

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild einer Komponente der Anlage nach Fig. 8, und

Fig. 10 ist die Darstellung einer Abwandlung der Anlage nach Fig. 8.

In der Anlage nach Fig. 1 wird der Brennstoff aus einem Tank 1 durch eine Pumpe 2 an sich bekannter Bauart (beispielsweise eine elektrisch betriebene Zahnradpumpe) abgesaugt und gelangt in eine Zufuhrhauptleitung 3. Einspritssufuhrleitungen 4 sind

-T-

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angeschlossen, um Brennstoff aus der Zufuhrhauptleitung 3 den jeweiligen Einspritz.anordnungen 5 (von denen nur eine in Fi₁T-, i dargestellt ist) zuzuführen, während den Einspritzanordnungen nicht zugeführter Brennstoff in den Tank 1 über ein Rückschlagventil 6 und eine Rücklaufleitung 7 zugeführt wird.

Die Einspritzanordnungen sind so angeordnet, daß der Brennstoff in das Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine stromabwärts von der üblichen Drosselklappe eingeführt wird: Jede Einspritzanordnung kann beispielsweise so angeordnet sein, daß Brennstoff in den individuellen Ansaugkrümmer des entsprechenden Maschinenzylinders abgegeben wird. Die Einspritzanordnungen 5 sind belüftet und umfassen Jeweils ein elektromagnetisches Unterbrecherventil, was nachfolgend noch näher zu erläutern ist. Die Betätigung jeder Einspritzanordnung für die Brennstoffabgabe wird gesteuert von einem Unterbrecherventilsteuermechanismus in Form einer elektronischen Schaltereinheit 8, an die die Einspritzanordnung elektrisch angeschlossen ist.,¹ wie bei 9 in Fig, 1 angedeutet. Die später noch im einzelnen zu beschreibende Schaltereinheit 8 arbeitet so, daß die Einspritzanordnungen 5 in Abhängigkeit von dem Maschinenluftbedarf gesteuert werden, wie ebenfalls nachfolgend noch zu erläutern«

Das Rückschlagventil 6 umfaßt zwei Kammern 51 und 52, die voneinander durch eine federnde Membran 53 getrennt sind. Die Zufuhrnauptleitung und die Rücklaufleitung 7 kommunizieren beide mit der Kammer 51, doch wird die Verbindung zwischen den Leitungen gesteuert durch die llembran 53, die durch eine einstellbare Feder 5^ gegen einer! Sitz 55 vorgespannt ist um zu verhindern, daß Brennstoff aus uer Zufhhrhauptleitung 3 in die Rücklaufleitung 7 gelangt. Brennstoffdruck in der Zufuhrhauptleitung 3 wirkt auf die Membran und wenn der Druck genügend groß ist, daß er die Kraft der Feder überwiest, bewegt sich die Membran von dem Sitz 55 weg und erlaubt

— ο —

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damit Brennstofffluß in die Rücklaufleitung 7. Auf diese Weise arbeitet das Rückschlagventil 6 so, daß ein durch die Feder 54 festgelegter im wesentlicher konstanter Brennstoffdruck in der Zufuhrhauptleitung 3 herrscht.

Der Maschinenlufteinlaß ist in Fig. 1 bei IO schematisch angedeutet und im einzelnen in Fig. 4 und 5 dargestellt. Durch ihn wird Luft der Maschine in der Richtung von links nach rechts in den Zeichnungen zugeführt. Der Maschinenlufteinlaß 10 umfaßt die übliche von dem Benutzer betätigte Drosselklappe 11 sowie

ψ stromaufwärts von der Drosselklappe ein Luftventil 12. Das Luftventil 12 erzeugt einen Steuerunterdruck in dem Maschineulufteinlaß 10 zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11, wenn die Maschine in Betrieb ist, und bildet einen Teil eines Mechanismus , der, wie nachfolgend noch zu beschreiben, im Ansprecher auf eine Änderung des Steuerunterdrucks arbeitet zur Einstellung des Luftventils derart, daß der Steuerunterdruck auf einen gewünschten Wert zurückgeführt wird und damit den Steuerunterdruck im wesentliche konstant hält. Eine Luftsteuerleitung 13 kommuniziert mit den. Steuer— unterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses 10 und ist über einen auf Druck ansprechenden Luftfcäfctgeberschalter l4 an ein normalerweise, geschlossenes elektromagnetisch betätigtes Durchflußsteuerventil 15

fc angeschlossen. Das Durchflußsteuerventil 15 belüftet im geöffneten Zustand die Luftsteuerleitung 13 gegen die Atmosphäre, Der Lufttaktgeberschalter 14 ist elektrisch mit der Schaltereinheit 8 verbunden, wie bei 16 in Fig«, 1 angedeutet, und ebenso mit der Hagnetspule des Durchflußsteuerventils 15 . Die Aufgabe der Luftsteuerleitung 13 des Lufttaktgeberschalters 14 und des Durchflußstauerventils 15 werden später erläutert. Der Maschinenlufteinlaß 10.umfaßt ferner einen Überfettungssehalter 212, der stromabwärts der Drosselklappe 11 angeordnet ist und ebenfalls mit der Schaltereinheit. δ_;. . verbunden ist. Die Aufgabe des Überfettungsschalters 212 soll

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- 7 ebenfalls später erläutert werden.

Das Luftventil 12 1st ein Flügelventil, das exzentrisch auf einer Ventilspindel 17 sitzt. Im Betrieb der Maschine führt ein Luftstrom durch den Maschinenlufteinlaß 10 zur Erzeugung eines Unterdrucks zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11, und die exzentrische Lagerung des Luftventils ist so ausgebildet, daß das Luftventil unter der Wirkung dieses Unterdrucks in Öffnungsrichtung beeinflußt wird. Der Luftventilmechanismus umfaßt ferner eine (nicht dargestellte) Feder, welche eine Rückstellkraft (d.h. eine Schließkraft) auf das Luftventil 12 ausübt, und die Charakteristik dieser Feder ist so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Exzentrizität der Ventilspindel 17 die Stellung des Luftventils 12 sich mit der Luftströmung durch den Haschinenlufteinlaß 10 derart ändert, daß der zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 erzeugte Unterdruck im wesentlichen konstant bleibt (beispielsweise bei etwa 2,5 mm/Quecksilbersäule).

Die Ventilspindel 17, auf der das Luftventil 12 sitzt, trägt ferner einen Nocken 18 (der außerhalb des Haschinenlufteinlasses sitzt, wie in Fig. 4 und 5 angedeutet), der mit einem Nockenfolger am Ende eines Hebels 20 (ebenfalls außerhalb des Lufteinlasses 10) zusammenwirkt. Ein Nadelventil 21 ist am anderen Ende des Hebels 20 angeordnet und bildet einen einstellbaren Durchflußbegrenzer zur Steuerung der Durchflußverbindung zwischen der Luftsteuerleitung und dem Maschinenlufteinlaß 10 durch Durchlässe 40 in einem Fortsatz 4l des Ilaschinenlufteinlaßkörpers, wie in den Fig. 4 und 5 deutlicher erkennbar. Eine Schraube 42 drückt, wie in Fig. 5 gezeigt, gegen den Hebel 20 und enr-ößlieht die Einstellung der Lage des Nadelventils 21 für irgendeine Stellung des Luftventils 12. Ein Anschlag (Fig. 4) für eine Verlängerung 44 der Drosselklappenwelle 45 begrenzt die Bewegung der letzteren, um ein Verklemmen zu verhindern, und der

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Maschinenlufteinlaß 10 umfaßt ferner eine übliche Leerlaufsteuerung 46, die an der Drosselklappe 11 vorbeiführt und betätigbar ist, um dem Maschinenlufteinlaß 10 im Leerlauf Luft zuzuführen.

Der Lufttaktgeberschalter 14 weist zwei Kammern 22,23 auf, die voneinander durch ein auf Druck ansprechendes Element in Form einer federnden.Membran 24 getrennt sind. Die Kammer 22 ist in die Luftsteuerleitung 13 geschaltet, während die Kammer bei 25 gegen die Atmosphäre belüftet ist. Die Membran 2k trägt einen elektrischen Kontakt 26, der an eine äußere Klemme 27 angeschlossen ist und mit einem zweiten elektrischen Kontakt 28 zusammenwirkt, der sich in der Kammer 22 befindet und an eine Außenklemme 29 gelegt ist. Die äußeren Klemmen 27,29 werden durch den elektrischen Anschluß 16 mit der Schaltereinheit 8 verbunden„ Eine Feder 30 in der Kammer 23 sorgt für die Vorspannung der Membran 2k in eine Stellung, in der der Kontakt 2β vom Kontakt getrennt ist.

Der Lufttaktgebersehalter ist so an das Durchflußsteuerventil 15 angeschlossen, daß eine Kontaktgabe des Kontaktes 26 mit dem Kontakt 28 das Durchflußsteuerventil 15 öffnet und die W Luftsteuerleitung gegen die Atmosphäre belüftet. Das Durchflußsteuerventil 15 schließt jedoch nur im Ansprechen auf ein Steuersignal von der Schaltereinheit 8, wie unten noch zu beschreiben, jedoch nicht infolge Außerkontakttretens der Kontakte 26,28,

Die soweit beschriebene Anlage arbeitet wie folgt:

Im Betrieb der Maschine Xfird in dem Maschinenlufteinlaß ein Steuerunterdruck zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 erzeugt, und dieser Steuerunterdruck wird im v/es ent lic hen kontant gehalten durch die Wirkung des Luftventils 12, wie oben

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beschrieben. Das Nadelventil 21 nimmt eine Stellung ein, die abhängt von der Stellung des Luftventils 12, so daß jede Änderung der Maschinenluftzufuhr, welche zu einer Neueinstellung des Luftventils zwecks Aufrechterhaltung des Steuerunterdrucks auf einen im wesentlichen konstanten Wert führt, auch begleitet wird ' von einer Neueinstellung des Nadelventils 21 derart, daß die Durchflußverbindung zwischen der Luftsteuerleitung 13 und dem Haschinenlufteinlaß 10 sich in ihrer Größe ändert.

Der Steuerunterdruck im Maschinenlufteinlaß 10 sorgt dafür, daß Luft durch das Nadelventil 21 aus der Luftsteuerleitung angesaugt wird,und dies (unter der Voraussetzung, daß das Durchflußsteuerventil 15 geschlossen ist) erzeugt Druck in der Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters 14. Infolgedessen wird die Membran 24 gegen die Wirkung der Feder 30 gezogen, und der Kontakt 26 kommt in Kontakt mit dem Kontakt 28, so daß der Stromkreis zwischen dem Anschluß l6 und der Schaltereinheit8 geschlossen ist und auch das Durchflußsteuerventil 15 geöffnet wird. Das öffnen des Ventils belüftet die Luftsteuerleitung 13 gegen die Atmosphäre, so daß der Druck in der Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters 14 ansteigt und die Membran 24 in ihre ursprüngliche Stellung zurückkehrt unter Unterbrechung des Stromkreises zwischen den Anschlüssen Das Durchflußsteuerventil 15 jedoch bleibt offen, bis ein Schließsignal von der Schaltereinheit 8 her empfangen wird.

Die Schaltereinheit 8 wird nachfolgend im einzelnen beschrieben, doch soll vorerst nur festgehalten werden, daß die Schaltereinheit eine Frequenzsteuerung umfaßt, welche elektrische Schließsignale mit einer Pulsfolgefrequenz, die abhängt von der Maschinendrehzahl, erzeugt, beispielsweise ein Schließsignal für jede Umdrehung. Der Lufttaktgeberschalter 14 bildet einen Teil einer druckempfindlichen Steuerung und ist so in die Schaltereiriheit 8 geschaltet, daß ein Schließen der Lufttaktgeberschalterkontakte 26,28 zur Folge hat, daß ein elektrischer Impuls

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den Betätigungsspulen der Einspritzanordnungen 5 zugeführt wird, um die Einspritzanordnungen zu öffnen und Brennstoff in die Maschinenansaugkrümmer abgegeben wird. Die Erzeugung eines Schließsignals durch die Frequenzsteuerung der Sehaltereinheit δ andererseits beendet den elektrischen Impuls, der den Einspritzanordnungen 5 zugeführt wird, so daß die letzteren schließen und die Brennstoffzufuhr endet.

Man erkennt demgemäß, daß, obwohl das Schließen der Einspritzanordnungen 5 abhängt von- der Maschinendrehsaiil, das öffnen der Einspritzanordnungen (unter Eontrolle äurch den Lufttaktgeberschalter 14) abhängt von dem Maschinenluftbedarf* Das bedeutet, daß der Zeitpunkt in jedem Zyklus, also in je swel Masehinenumdrehungen, zu dem die Einspritsanordnungeii 5 offen sind, bestimmt- wird durch den Maschinemliiftbedarf und öle Zeitdauer in jedem Zyklus, nährend der die Einsprifczanorxaiungen offen sind, bestimmt wird durch den Maschinenluftbeäarf und auch durch die Zykluszeit, die ihrerseits bestimmt wird durch die Maschinendrehzahl. Daraus folgt

T=C η
ο

die Einspritzanordnungen öffnen.

T der Zeitdauer in jedem Zyklus, während der

Q. ' der Maschinenluftbedarf pro Zeiteinheit

η der Ilaschinendrehzahl und C einer Konstante.

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Demgemäß ist der Brennstoffzufluß zur Maschine pro Zeiteinheit gegeben durch Q„ :

^QA

Qp ^{= K} «r ⁿ

^{K Q}A mit K als Konstante

Das bedeutet, daß der Brennstoffzufluß zu der Maschine pro Zeiteinheit unabhängig ist von der Maschinendrehzahl und nur vom Masehinenluftbedarf abhängt. Im allgemeinen gilt,wenn der Maschinenluftbedarf zunimmt, so veranlaßt die Einstellung des Luftventils 12 zwecks Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Steuerunterdrucks zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 eine weitere öffnung des Nadelventils 21 und schnelleres Luftansaugen aus der Luftsteuerleitung 13. Im Ergebnis kommen die Kontakte 26,28 des Lufttaktgeberschalters schneller in Eingriff, so daß die Einspritzanordnungen 5 zu einem früheren Zeitpunkt in jeder Periode der Maschinenumläufe öffnen und demgemäß während einer größeren Zeitdauer geöffnet bleiben und einen größeren Brennstoffbetrag zuführen. Das bedeutet, daß eine Zunahme des Maschinenluftbedarfs begleitet wird von einer Zunahme der Brennstoffmenge, die von den Einspritzanordnungen 5 zugeführt wird.

Der Aufbau einer zweckmäßigen Form einer Enspritzanordnung ist in Fig. 3 gezeigt. Die Einspritzanordnung weist einen Brennstoffeinlaß l40 auf, der im Betrieb verbunden ist mit einer der Einspritzzufuhrleitungen 4 (Fig. 1). Der Brennstoffeinlaß l40 kommuniziert über einen Durchlaß I¹H mit dem Inneren eines rohrförmigen Unterbrecherventilglieds 142, das seinerseits durch öffnungen 143 in der Wandung des Ventilglieds mit einer Kammer lHH in Verbindung steht.

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Eine Feder l45, die sich an einem Endabschnitt des Unterbrecherventilglieds l4'2 abstützt, drückt das Ventilglied gegen einen Sitz 146, in welcher Stellung die Verbindung zwischen der Kammer und einem Brennstoffrohr 147 durch das Ventilglied unterbrochen ist. Das Brennstoffrohr 147 ist ein Röhrchen aus korrosionsfestem Stahl mit kleinem Durchmesser in Ausfluchtung mit einer Auslaßdüse l48 in einer Außenschale 149, welche das Brennstoffrohr umgibt. Der Zwischenraum zwischen dem Brennstoffrohr 147 und der Außenschale wird durch Löcher 15-0 belüftet. Eine Bewegung des Ventilgliedes " oder mindestens jenes Abschnitts des Ventilglieds, der sich innerhalb der Erregerspule befindet, besteht aus magnetisierbarer;! Material, so daß eine Erregung der Spule 151 das Ventilglied vorn Ventilsitzfc abhebt und Brennstofffluß in das Brennstoffrohr 147 gestattet, der dann durch die Auslaßdüse 148 abgegeben wird. Bei der Abgabe des Brennstoffs wird Luft in die Außenschale l4s durch die Locher 150 gesogen. Im Betrieb der Einspritzanordnung ist die Spule 151 an die Schaltereinheit 8 mittels Leitungen 9 angeschlossen (Figo I)₀

Es versteht sich jedoch, daß die Einspritzanordnung 5 nicht unbedingt die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform zu haben braucht. Die Einspritzanordnungen könnten beispielsweise so aufgebaut sein, wie sie in der britischen Patentanmeldung 45823/70 beschrieben sind.

Ein Blockschaltbild der Schaltereinheit 8 ist in Fig. 2 dargestellt. Die verschiedenen Komponenten der Einheit sind von konventioneller Bauart und sollen daher nicht im einzelnen erläutert werden. Die Kontakte des Lufttaktgeberschalters 14 sind in FIg₀ 2 erkennbar und mit den gleichen Bezugszeichen 26,28 bezeichnet. Die Erregerspulen der Einspritzanordnung 5 sind ebenfalls dargestellt und tragen wie in Fig. 3 das Bezugszeichen 151, während die Betätigungsspule für das Durchflußsteuerventil 15 (flg. 1) mit dem Jeaugs^eichen 151Ä bezeichnet ist.

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BAD GfitäfNAL

Die Schließsignale, welche durch die Schaltereinheit 8 den Spulen 151,151A zugeführt werden, sind abgeleitet vom Schaltkreis der Zündspule 220 der Maschine mit den üblichen Unterbrecherkontakten 221 und Zündkerzen 222. Ein Transformater (auch in Fig. 1 dargestellt) spricht auf die Zündimpulse an, so daß ein Impuls in der Sekundärspule des Transformators bei jeder Betätigung der Unterbrecherkontakte 221 erzeugt wird. Bei einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine werden demgemäß vier Impulse in der Sekundärspule des Transformators für jeweils zwei Umläufe der Kaschinenkurbelwelle erzeugt. Diese Impulse werden ' über einen üblichen Pulsbegrenzerschaltkreis 202 einem konventionellen Pulsformerschaltkreis 203 zugeführt, von dem die Impulse (jetzt in Form von Rechteckwellen) einer Kette von zwei konventionellen bistabilen Multivibratoren 204,205 zugeführt wird. Jeder dieser Multivibratoren dient dazu, einen Ausgangsimpuls im Ansprechen auf jeden zweiten Eingangsimpuls zu erzeugen, so daß am Ausgang der Kette auf jeweils zwei Umdrehungen der Kaschinenkurbelwelle ein Impuls abgegeben wird.

Der Ausgang der Multivibratoren 204,205 wird einem Pulsschaltkreis 210 zugeführt, der seinerseits an die Leistungsausgangsstufe 2O6A,2O6B und 207 angeschlossen ist. Die Leistungsstufen 206a und 206b beaufschlagen jeweils ein Paar von Einspritzanordnungsspulen 151, während die Leistungsstufe 207 die Spule 151A des Durchflußsteuerventils beaufschlagt, und der Pulsschaltkreis isoliert diese Leistungsstufen von den bistabilen Multivibratoren 204,205. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung umfaßt ferner einen Pulsdehnerschaltkreis 211, mit dem der oben erwähnte üherfettungs-Qehalter 212 in Wirkverbindung steht. Die Aufgabe des Pulsdehnerschaltkreises 211 und des üb-erfefctungsschalters 212 soll nachstehend noch beschrieben werden. Sie sind für den Betrieb der Schaltereinheit 8 riiciit wesentlich und könnten auch weggelassen werden.

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Deshalb soll zunächst nur die eigentliche Schaltereinheit betrachtet werden ohne den Pulsdehnerschaltkreis 211 und den Überfettungsschalter 212. Im Betrieb der Maschine bilden die Komponenten 201-205 der Schaltereinheit die Frequenzsteuerung und dienen, wie oben erläutert, der Erzeugung eines elektrischen Impulses für je zwei Umdrehungen der Kurbelwelle, und diese drehzahlabhängigen Impulse werden den Spulen 151,151A durch die zugeordneten Leistungsausgangsstufen 2ΟβΑ,206Β und 207 zugeführt_o Jeder von der Maschinendrehzahl abhängige Impuls bringt die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 zvsa Schließen, so daß die Brennstoffeinspritzung endet. Das Schließen ües Durchflußsteuerventils 15 wird gefolgt von einer Betätigung äes Luft taktgeber-schalters 14, wie oben beschrieben, während der die Kontakte 26_S28 des Luftftakfcgebersehalfcsrs ^ohlxeßen.« Man entciisrat der Fig, 2_S clail das Schließen der Kontakte 26^28 den Ausgang des Pulsschaltkreises 210 mit Masse über die Leitung 213 verbindet: Dias hat das Ergebnis, daß den Spulen 15I₃15IA ein Impuls zugeführt wird, der die Unter— brecherventile der Einspritzanordnungen 5 sowie aas Durchflussäauerventil 15 zum Öffnen bringt. Demgemäß beginnt die Brennstoffeinspritzung, und der Lufttaktgebersehaitsr mit seinen Kontakten 2β₂2δ

^ öffnet wieder, jedoch bleiben die Einspritzanordnungen 5 und aas Durchflußsteuerventil 15 offen _s bis der nächste von der I-iaschinendrehzahl abhängige Impuls von den Komponenten 2C4-205 erzeugt wird. Mit anderen Worten erfolgt das Schließen der Sinspritzanoränur.gen 5 In Abhängigkeit von Signalen, die mittels der- Frequenzstsuerkomponenten-201-205 in Abhängigkeit von der Kasshinsnclrer-sanl erzeugt werden, während die Elnspritzanordnuager: öffnen In Abhandle= keit von Signalen,» die von der druckempfindlichen Steuerung ialfc uem Lufttaktgeberschalter 14 in Abhängigkeit ?on dem I-Iaschlnenluftbecarf erzeugt werden«

Der Pulsdehnerschaltkrels 211 und der überfettungssehaltar 21L bilden eine überfettungssteuerung und sind vorgesehen, um die i-Iasshi-.

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mit einer im Verhältnis größeren Menge von Brennstoff zu versorgen, wenn die Drosselklappe 11 vollständig· geöffnet ist. Der Überfettungsschalter 212 ist, wie oben erwähnt, in dem Maschinenlufteinlaß 10 stromabwärts der Drosselklappe 11 (s. Figo 1) angeordnet und normalerweise offen, so daß der Pulsdehnerschaltkreis 211 von den übrigen Komponenten der Schaltereinheit 8 abgetrennt ist. Der Überfettungsschalter 212 ist jedoch so angeordnet, daß er von der Drosselklappe 11 geschlossen wird, wenn die letztere in die vollständig offene Stellung bewegt wird. Der Pulsdehnerschaltkreis ist ein üblicher monostabiler Multivibratorschaltkreis, der, wenn der Schalter 212 geschlossen ist, das Anlegen eines Schließsignals (erzeugt von den Komponenten 201-205) an die Einspritzanordnungsspulen 151 um eine Zeitdauer verzögert, die bestimmt wird durch die Zeitkonstante des Schaltkreises 211. Die Einspritzanordnungen bleiben demgemäß offen während einer größeren Zeitdauer, und die Maschine empfängt einen entsprechend größeren Anteil von Brennstoff.

Obwohl der Überfettungsschalter 212 oben so beschrieben wurde, daß er von der Drosselklappe 11 betätigt wird, könnte jedoch alternativ auch ein auf Druck ansprechender Schalter dem Ansaugkanalunterdruck ausgesetzt werden und so eingestellt werden, daß er schließt, wenn dieser Unterdruck einen Wert erreicht, der der gana geöffneten Stellung der Drosselklappe 11 entspricht.

Eine andere gemäß der Erfindung aufgebaute Anlage ist in Fig. 6 dargestellt. Das System entspricht im wesentlichen der Darstellung nach Fig. 1, und dementsprechend tragen einander entsprechende Bauelemente die gleichen Bezugszeichen. Wie in Fig. 1 umfaßt das System eine Hehrzahl von Einspritzanordnungen 5» denen der Brennstoff von einer Pumpe 2 aus einem Tank 1 unter einem Druck zugeführt wird, der durch ein Rückschlagventil 6 bestimmt vi^rd, und die Betätigung der Einspritzanordnungen wird gesteuert

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durch eine Sehaltereinheit 8. Das System umfaßt ferner eine Luftsteuerleitung 13, aus der Luft in den Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses gesogen wird mit einer Rate, die bestimmt wird durch ein Nadelventil 21, das angekoppelt ist an ein Luftventil in dem Maschinenlufteinlaß 10 stromaufwärts der Drosselklappe 11. Wie in Fig. 1 umfaßt die Luftsteuerleitung 13 einen auf Druck ansprechenden Lufttaktgeberschalter l4 und ein elektromagnetisch betätigbares Durchflußsteuerventil 15, die beide elektrisch an die Schaltereinheit 8 angeschlossen sind, und die Einspritzanordnungen 5 öffnen und schließen gemeinsam mit dem elektromagnetisch betätigten Durchflußsteuerventil 15.

Die Anlage unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten in den folgenden Punkten:

a) Die Anlage umfaßt ein zusätzliches elektromagnetisch betätigtes Strömungssteuerventil 60, das in die Luftsteuerleitung 13 auf der Maschinenlufteinlaßseite des Lufttaktgeberschalters 14 geschaltet ist und so mit der Schaltereinheit verbunden ist, daß das Strömungssteuerventil 60 schließt, wenn das Durchflußsteuerventil öffnet, und umgekehrt.

b) Die Schalterkontakte 26,28 befinden sich in äer Kar.ir.ier 23 anstatt in der Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters Ih, so daß die Kontakte öffnen anstatt zu schließen, unter den Einfluß eines sich vergrößernden Unterdrucks in äer Kammer 22,

c) Die Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters I^ is ο an clas elektromagnetisch betätigte Luftsteuerventil 15 über einen kalibrierten Durchflußbegren^er öl angeschlossen, so daß bei geöffnetem Durchflußsteuerventil 15 Luft aus der Atmosphäre in die Kammer 22 mit verringerter Kai :^N gelangt, die festgelegt ist durch den i.i'roLfiu','.bo^rcr.:.. r,

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SAO ORIGINAL

Darüber hinaus werden, obwohl die Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8 vier Impulse von der Zündspulwicklung 200 für je zwei Kurbelwellenumläufe wie in Fig. 1 empfängt, zwei derselben verwendet als Betätigungsimpulse zur Durchführung von Schaltoperationen anstatt nur einer wie in der Anlage nach Fig. 1.

Die Wirkungsweise der Anlage über zwei Umläufe der Kurbelwelle ist die folgende unter der Voraussetzung, daß zunächst das Durchflußsteuerventil 15 geschlossen ist. Wenn dies der Fall ist, ist das Strömungssteuerventil 60 offen und wie in Fig. 1 die Einspritzanordnungen 5 geschlossen. Der Steuerunterdruck in dem Maschinenlufteinlaß 10 zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 veranlaßt, daß Luft aus der Steuerleitung 13 durch das Nadelventil mit einer Rate angesaugt wird, die bestimmt wird durch die Stellung des Luftventils 12. Dies verursacht wiederum, daß die Membran 24 im Lufttaktgeberschalter Ik nach unten gezogen wird, wie in der Zeichnung dargestellt, um die Trennung zwischen den Kontakten 26 und 28 zu vergrößern, bis der erste Betriebsimpuls von der Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8 erzeugt wird. Dieser Impuls schließt das StrömungsSteuerventil 60 und öffnet das Durchflußsteuerventil und öffnet darüber hinaus schließlich die Unterbrecherventile der Enspritzanordnungen 5, so daß die Brennstoffeinspritzung beginnt. Da das Ventil 60 geschlossen ist, ist der Lufttaktgeberschalter I²J nun von dem Maschinenlufteinlaß abgetrennt, jedoch gegen die Atmosphäre durch das offene Durchflußsteuerventil 15 belüftet. Demgemäß gelangt Atmosphärenluft in die Kammer 22 des Schalters mit einer Rate, die bestimmt wird durch den kalibrierten Durchflußbegrenzer 6l, so daß die Membran sich allmählich bis zum Schließen der Schalterkontakte 26,28 bewegt. Das Schließen der Schalterkontakte ?6,2δ führt zum Schließen des Durchflußsteuerventils 15 und auch der ^inspritzanordnungen 5, so daß die Brennstoffeinspritzung beendet *.. Ira* Beide Ventile 15 und 60 bleiben dann geschlossen, bis der te iietätlgungslmpuls von der Frequenzsteuerung der

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Schaltereinheit 8 erzeugt wird: Dieser Impuls öffnet das Strömungssteuerventil 60, und der Zyklus wiederholt sich für die nächsten beiden Umläufe der Kurbelwelle. Man erkennt, daß bei dieser Anlage das Schließen der Einspritzanordnungen 5 im Ansprechen auf Signale erfolgt, die von den auf Druck ansprechenden Steuerungen einschließlich des Lufttaktgeberschalters lh in Abhängigkeit von dem Maschinenluftbedarf erzeugt werden, während die Einspritzanordnungen öffnen im Ansprechen auf Signale, die erzeugt werden in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl durch die Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8 ο

Es ergibt sich daraus, daß das Sehaltungsdiagramm der Schaltereinheit 8 für das System nach Fig, β im allgemeinen ähnlich dem nach Fig„ 2 ist₃ jedoch Modifikationen erfordert₅ um die oben beschriebenen Sehal'boperationen durchzuführen. Die erforderlichen Modifikationen sind jedoch dem einschlafigen Techniker bekannt und brauchen daher nicht näher⁵ erläutert zu werden.

Die Anlage gemäß Fig_o 7 der Zeichnungen unterscheidet sich von den Anlagen nach Fig. 1 und 6 dadurch ₉ daß o.ie Luftsteuerleitun^, 13 des letztgenannten Systens ersetzt ist durch eine Brennstoffsteuerleitung 70, welche einen Druckerzeuger 11 enthält für tlas Unterdrucksetzen des Brennstoffs in der Steuerleitung in Abbän^igkeir. von dem Steuerunterdruck zwischen dem Luftventil 12 und der- Drosselklappe 11 in dem Maseliinenlufteinlaß 1O₉ Die Erennstoffstiue^l&itunF, 70 ist jedoch in gewisser Weise ähnlich der Luftsteu^rleitung 13 nach Fig. 6 in der Beziehung., daß sie einen auf Druck ansprechende Taktgeberschalter 72 enthält (obwohl dieser hier br-onnstoffbstätigt ist) sowie zwei elektromagnetisch betätigfcare Durchfluß- bzvi_e Stromungssteuerventile 15 bzw_e 6Q₉ wobei den srsterer: ein kalibriert Durchflußbegrenzer öl zugeordnet ist_e

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Die Anlage umfaßt eine Brennstoffpumpe 2, die Brennstoff aus einem Tank 1 in den Druckerzeuger 71 pumpt, aus dem der Brennstoff in die Brennstoffsteuerleitung 70 gelangt sowie durch ein Drucksteuerventil 75 in eine Kammer 7^ in dem Druckerzeuger, aus der die mehreren vorhandenen Einspritzanordnungen 5 versorgt werden. Der Druck in der Kammer 7^ und demgemäß der Druck, unter dem der Brennstoff zugeführt wird zu den Einspritzanordnungen 5, wird auf einem im wesentlichen konstanten Wert durch das Rückschlagventil 6 gehalten, das in die Brennstoffrücklaufleitung 7 von den Einspritzanordnungen zum Tank 1 geschaltet ist. Das Rückschlagventil 6 und der Druckerzeuger 71 sind in Fig. 7 dargestellt als eine einzige Komponente, doch ist dies nicht erfindungswesentlich.

Die Betätigung der Einspritzanordnungen 5 zum Einspritzen des Brennstoffs wird wie in den oben beschriebenen Anlagen gesteuert durch eine Schalterdnheit 8, mit der wie in Fig. 6 der Taktgeberschalter 72 und die Ventile 15 und 60 ebenfalls verbunden sind.

Das Drucksteuerventil 73 besteht aus einem Ventilglied 75 in der Kammer 7k, das mit einem Ventilsitz 76 zusammenwirkt. Das Ventilglied 75 ist an einem Ende einer Steuerstange 77 angeordnet, die sich durch eine Dichtung 78 in eine weitere Kammer 79 erstreckt, welche in dem Druckerzeuger 71 ausgebildet ist. Die Kammer 79 ist verbunden durch eine Leitung 80 mit dem Steuerunterdruckbereich des ilaschinenlufteinlasses 10 und mittels einer Membran 81 von einer Kammer 32 getrennt, welche gegen die Atmosphäre belüftet ist. Die Stuferstange 77 kann in der Dichtung 78 eine Schwingbewegung durchführen und ist mit der Membran 81 gekoppelt, die demgemäß die f; des Drucksteuerventilglieds 75 steuert.

Aus dem Druckerzeuger 71 gelangt Brennstoff in der Steuerleitun-5 70 durch eine variable Begrenzung , gebildet durch ein

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Nadelventil 21, das wie in den Anlagen gemäß Fig. 1 und 6 mit dem Luftventil 12 über einen Hebel 20 und einen Nocken mit Nockenfolger bzw. 19 gekoppelt ist. Der Brennstoff gelangt dann zu dem Strömungssteuerventil 6o, dem Taktgebersehalter 72 , dem Durchflußsteuerventil 15 und dem kalibrierten Durchflußbegrenzer 6l und läuft dann zum-Brennstofftank 1 zurück,

über zwei Umdrehungen der Kurbelwelle arbeitet das System wie folgt: Normalerweise und wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 bereits erläutert, arbeitet das Luftventil 12 so, daß ein im wesentlichen konstanter Unterdruck in dem Maschinenlufteinlaß 10 zwischen den Ventilen 12 und der Drosselklappe 11 aufrechterhalten wird. Dieser Unterdruck wird über die Leitung 80 auf die Membran 81 des Druckerzeugers 71 übertragen, und durch die Stange 77 wird die Stellung des Ventilgliedes 75 bestimmt: Der von der Pumpe 2 gelieferte Brennstoff wird aufgeteilt zwischen den Einspritzanordnungen 5 und der Steuerleitung 70 in einem Verhältnis, das bestimmt wird durch die Stellung des Ventilgliedes . Wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 6 beschrieben, nimmt das Nadelventil 21 eine Stellung ein, die bestimmt wird durch das Luftventil 12, und ändert demgemäß die Brennstoffströmung durch die Steuerleitung 70 in Abhängigkeit von dem Maschinenluftbedarf.

Wenn zunächst angenommen wird, daß das elektromagnetisch betätigte Durchflußsteuerventil 15 geschlossen ist, jedoch das Strömungssteuerventil 60 offen, so erkennt man, daß der Brennstoff in der Steuerleitung 70 durch das Nadelventil 21 in die naoner 22 des Taktgeberschalters 72 fließt, so daß der Druck in der Kammer ansteigt. Der Druckanstieg trennt die Schalterkontakte 20, 28 mit einer Rate, die abhängt von dem Maschinenluftbedarf, und dies setJt sich fort, bis ein Betätigungsimpuls durch die Frequenzsteuerung; der Schaltereinheit 8 erzeugt wird, die wie in dem System nach Fij;;· ν vier Impulse von der Zündspule der Maschine für je ~wei Umläuft <.;er

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Kurbelwelle erhält, wobei zwei dieser Impulse verwendet v/erden als Erregerimpulse für Schaltoperationen. Der erste Betätigungspuls schließt das Strömungssteuerventil 60 und öffnet das Ventil 15: Der Puls Öffnet ferner die Unterbrecherventile der Einspritzanordnungen 5, so daß die Brennstoffeinspritzung beginnt. Da das Strömungssteuerventil 60 geschlossen ist, ist der Taktgeberschalter J2 jetzt von dem Nadelventil 21 abgetrennt, doch gestattet das öffnen des Durchflußsteuerventils 15, daß Brennstoff aus der Kammer 22 des Schalters zurück in den Brennstofftank 1 strömen kann mit einer Rate, die bestimmt wird durch den kalibrierten Durchflußbegrenzer 61. Der Druck in der Kammer 22 verringert sich, und die Kontakte 26,28 gelangen in die Schließstellung. Das Schließen der Kontakte 26,28 führt dazu, daß das elektromagnetisch betätigte Durchflußsteuerventil 15 schließt und ebenso die Einspritzanordnungen 5, womit die Einspritzung des Brennstoffs endet. Beide Ventile 15,60 sind nun geschlossen und verbleiben geschlossen, bis der zweite Betätigungsimpuls von der Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8 erzeugt wird: Dieser Impuls öffnet das Strömungssteuerventil 60 , und der Zyklus wiederholt sich für die nächsten beiden Umdrehungen dsr Kurbelwelle, Man erkennt, daß die Schaltoperationen ähnlich denen sind, wie sie eben für die Anlage gemäß Fig. 6 beschrieben wurden und daß eine ähnliche Form der Schaltereinheit 8 verwendet würde, v/ie in Fig. 6 erfolgt das Schließen der Einspritzanordnungen im Ansprechen auf Signale, die in Abhängigkeit von dem Maschinenluftbeuarf erzeugt werden (nämlich durch die druckabhängige Steuerung mit dem. Taktgeberschalter 72), während die Einspritzanordnungen öffnen im Ansprechen auf Signale, die in Abhängigkeit von der iiaschinendrehzahl erzeugt werden (nämlich durch die Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8).

Unter der Voraussetzung, daß der Steuerunterdruck in dem Maschirienlufteinlaß 10 im wesentlichen konstant bleibt, bleibt aucn die- Stellung des Drucksteuerventilgliedes 75 im wesentlichen unverändert, und der Brennstoffdruck in der Steuerleitung 70

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bleibt damit ebenfalls im wesentlichen konstant. Der Druckerzeuger kommt jedoch in Betrieb bei plötzlichen Beschleunigungen um sicherzustellen, daß die Maschine sofort ein angereichertes Brennstoffluftgemisch erhält. Bei plötzlicher Beschleunigung kann der Unterdruck zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 im I-iaschinenlufteinlaß 10 plötzlich ansteigen, bevor die Stellung des Luftventils so nachgestellt ist, daß der Unterdruck auf seinen im wesentlichen konstanten Wert zurückkehrt. Der erhöhte Unterdruck wirkt unmittelbar auf die Membran 81 des Druckerzeugers 71 derart, daß das Ventilglied'75 in Richtung der Schließstellung verschoben wird mit dem Ergebnis, daß der Brennstoff druck in der Steuerleitung ?^;-ansteigt, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Der erhöhte Brennstoffdruck bringt die Kontakte 26,28 des Taktgebersciialters schneller auseinander mit dem Ergebnis, daß die Einspritzanoroiiungen für eine verlängerte Zeitperiode offenbleiben und die Maschina mehr Brennstoff empfängt. Wenn aie Stellung des Luftventils 12 wieder so eingeregelt ist, daß der Steuerunterdruck in dem I'Iaschinenlufteinlaß auf den im wesentlichen konstanten Wert zurückgekehrt ist, kehrt auch der Brennstoffdruck in der Steuerleitung 70 auf den ursprünglichen Wert zurück, doch wird die neue Stellung des Luftventils natürlich begleitet von einer Nachstellung des Nadelventils 21.

Eine weitere Anlage gemäß der Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt. Diese Anlage ist ähnlich der in Fig_o 1 dargestellten, und entsprechende Komponenten tragen die gleichen Bezugszeichen. Wie.in Fig. 1 umfaßt die Anlage einen nicht dargestellten ?a.nk, aus dem Brennstoff durch eine ebenfalls nicht dargestellte Pumpe entnommen wird und in eine Zufuhrhauptleitung 3 eingespeist wird. Einspritzzufuhrleitungen 4 sind angeschlossen, um Brennstoff aus der Zufuhrhauptleitung 3 den Einspritzanordnungen 5 zuzuführen, und überschüssiger Brennstoff wird in den Tank über ein Rückschlag-■ ventil β und eine Rücklaufleitung 7 zurückgeführt.

Die Einspritzanordnungen 5 sind belüftete Anordnungen mit jeweils einem elektromagnetisch betätigten Unterbrecherveritil

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wie in Pig, l_o Die Einspritzanordnungen sind so ausgebildet, daß der Brennstoff in das Ansaugsystem der Brennkraftmaschine stromabwärts der üblichen Drosselklappe eingespritzt wird, und sie werden gesteuert durch eine elektronische Schaltereinheit 8, an die jede Anordnung, wie bei 9 angedeutet, elektrisch angeschlossen ist. Die Schaltereinheit 8 arbeitet wie in Fig. 1 so daß die Einspritzanordnungen 5 in Abhängigkeit vom Maschinenluftbedarf gesteuertfaerden» Wie nachfolgend noch zu beschreiben.

Das Rückschlagventil 6 arbeitet, wie oben beschrieben unter Bezugnahme auf Pig, 1 so daß ein im wesentlichen konstanter Brennstoffdruck in der Zufuhrhauptleitung 3 aufrechterhalten wird.

Der Maschinenlufteinlaß 10 speist Luft in die Maschine in der Richtung von links nach rechts in Fig. 8 und umfaßt die übliche vom Benutzer betätigte Drosselklappe 11. Stromaufwärts in der Drosselklappe 11 ist ein Luftventil 12 in dem Maschinenlufteinlaß angeordnet und erzeugt einen Steuerunterdruck zwischen dem Luftventil und der Drosselklappe, wenn die Maschine läuft. Eine Luftsteuerleitung 13 kommuniziert mit dem Steuerunterdruckbereich des Haschinenlufteinlasses 10 über ein (nicht dargestelltes) Zumeßventil und ist angeschlossen über die untere Kammer 22 eines auf Druck ansprechenden LUfttaktgebersehalters 14 an ein elektromagnetisch betätigtes Durchflußsteuerventil 15, das bei Erregung die Luftsteuerleitung 13 gegen die Atmosphäre über einen Durchflußbegrenzer 13A belüftet. Sowohl der Lufttaktgeberschalter 14 als auch das Durchflußsteuerventil 15 sind elektrisch mit der Schaltereinheit 8 verbunden, ttie bei lHk bzw. 15Ä. angedeutet. Eine Kompensatlonsleitung 300 mit einem festen Begrenzer 321 verbindet den Steuerunterdruckbereich des Ilaschinenlufteinlasses 10 mit der oberen Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters 14, wobei diese Kammer gegen die Atm^ophäre durch einen festen Begrenzer 301 belüftet wird.

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Das System umfaßt ferner ein Kaltstartüberfettungsventil 302, einen Brennstoffabschalter 303 und ein Kaltstartleistungsventil 304, die alle im einzelnen noch zu beschreiben sind.

Das Luftventil 12 ist ein Flügelventil, das abweichend von dem Luftventil der oben beschriebenen Anordnungen zentrisch auf seiner Ventilspindel 17 sitzt. Die Spindel 17 ist über ein Gestänge 305 mit der Membran 306 eines unterdruckbetätigten Reglers 307 verbunden. Die Membran 306 definiert zwei Kammern 308,309 innerhalb des Reglers,und ein Durchlaß 310 von dem Steuerunterdrucicbereich des Maschinenlufteinlasses IQ kommuniziert direkt mit der Kammer 309 und über einen Durchflußbegrenzer 311 mit der Kammer 308.

Auf dem Regler ist ein Unterdruckabtastventil 312 angeordnet mit einer Membran 313, die mittels einer Feder 31^ gegen einen Ventilsitz 315 gedrückt wird. Die Membran 313 ist dem Unterdruck in dem STeuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses 10 ausgesetzt, und zwar über den Durchlaß 310, und steuert -die Kommunikation zwischen der Kammer 308 des Reglers und der Atmosphäre über einen Durchlaß 316 und eine Belüftungsöffnung 317.

Die Spindel 17 des Luftventils 12 trägt ferner einen locken 318, der mit einem Nockenfolger 319 zusammenwirkt, welcher durch eine Feder 320 vorgespannt ist. Die Wirkung der Feder 320 besteht darin, das Luftventil 12 in die geschlossene Stellung zu drücken. Der I.ockenfolger 319 wirkt mit dem Zumeßventil, das oben erxvähnt vmrde, susai.imen, welches einen einstellbaren Durchflußbegrenzer bildet zur Steuerung der Kommunikation zwischen der Luftsteuerleitung 13 und ceri Steuerunterdrucicbereich des Maschinenlufteinlasses 10. Dieses Zumeßventil, das nicht dargestellt ist, kann von an sich bekannter! Typus sein, beispielsweise wie in der britischen Patentschrift 1 09C oJ;l beschrieben, wo es ein rohrförmiges Ventilglied umfaßt, άαυ in oin./r Muffe sitzt und einen V-förmigen Schlitz aufweist in Aus flue at uii:;

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mit einer öffnung in der Muffe, so daß eine Zumeßdüse geschaffen wird, deren Querschnitt sich ändert bei Relativdrehung zwischen dem Ventilglied und der Muffe.

Beim Betrieb der Maschine führt die Luftströmung durch den Haschinenlufteinlaß 10 zu einem Steuerunterdruck zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11. Wenn der Steuerunterdruck größer ist,als einem vorgegebenen Wert entspricht, wird die Membran 313 des Unterdruckabtastventils 312 vom Ventilsitz 315 abgehoben, wodurch die Kammer 308 des Reglers 307 mit der Atmosphäre vsrbunden wird. Der Durchflußbegrenzer 311 stellt sicher, daß die Luft aus der Kammer 308 nur allmählich entweicht, so daß der Druck in der Kammer ansteigt und veranlaßt, daß die Membran 306 des Reglers sich bewegt und das Luftventil 12 öffnet, wobei der Steuerunterdruck gesenkt wird. Wenn andererseits der Steuerunterdruck zu !dein ist, verbleibt das Abtastventil mit seiner Membran 313 auf dem Ventilsitz 315, und die Abwesenheit einer Druckdifferenz über der Reglermembran 306 erlaubt, daß das Luftventil sich in Richtung der Schließstellung unter der Wirkung der Feder 320 bewegt, um so aen Steuerunterdruck zu erhöhen. Auf diese Weise wird der Steuerunterdruck auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten, der zweckmäßig bei etwa 25 mm/Quecksilbersäule liegt. Die durchflußbe_£'_:;renzte Verbindung 311 zwischen der Kammer 308 und dem Stufea?- imterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses verzögert die Bewegung der Keglerrnembran 306 im Ansprechen auf die Wirkung des Unterdruckabtastventils 312, um so ein überschwingen zu verhindern. VJenn jedoch eine plötzliche Änderung des Steuerunterdrucks erfolgt, stellt die durchflußbegrenzte Verbindung 311 in Verbindung mit der Direktverbindung zur Kammer 309 sicher, daß eine Druckdifferenz sofort über der Membran 306 erzeugt wird, um das Luftventil 12 in die richtige Richtung zu verstellen, um den Steuerunterdruck auf dem vorgegebenen Wert zu halten,

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Die Verstellung des Luftventils 12 wird begleitet von einer Bewegung des Nockens 318 mit dem Nockenfolger 319, was zu einer Heueinstellung des Zumeßventils führt, das den Grad der Kommunikation zwischen der Luftsteuerleitung 13 und dem Maschinenlufteinlaß 10 bewirkt.

Die obere und untere Kammer 23 bzw. 22 des Lufttaktgeberschalters 14 sind voneinander durch ein auf Druck ansprechendes Element in Form einer federnden Membran 24 getrennt, die einen elektrischen Kontakt 26 trägt, welcher an eine Außenklemme 27 angeschlossen ist. Die Menbran 24 ist mittels einer Feder 30, welche sich in der unteren Kammer 22 befindet, in Richtung auf eine Stellung vorgespannt, in der der Kontakt 26 Kontaktschluß mit einem zweiten elektrischen Kontakt 28 herstellt, der sich in der oberen Kammer 23 befindet und an eine Außenklemme 29 gelegt ist. Die Klemmen 27,29 bilden einen Teil eines auf Druck ansprechende;: Steuerabschnitts der Schaltereinheit 8 und sind verbunden mit der Einheit 8 über die Leitungen l4a.

Die Schaltereinheit 8 umfaßt ferner eine Frequenzsteuerung, die elektrische Steuersignale mit einer von der Maschinendrehzahl abhängigen Pulsfolgefrequenz erzeugt. Diese Steuersignal^ die von den konventionellen Unterbrecherkontakten 221 abgeleitet v/erden, wie nachfolgend noch zu beschreiben, v/erden den Eirispritzanoranuiigen 5 und dem Durchflußsteuerventil 15 zugeführt und dienen dazu, die Einspritzanordnungen und das Ventil zu öffnen, wobei Brennstoff zu den Maschinenzylindern abgegeben wird und atmosphärische Luft in die Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters l4 gelangt. Wenn die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 geschlossen sind, sorgt der Steuerunterdruck in dem I-Iaschinenlufteinlaij 10, daß Luft aus der Kammer 22 in einer Rate abgesaugt wird, die bestimmt

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wird durch die Einstellung des Zumeßventils (nicht dargestellt) und da das Durchflußsteuerventil 15 geschlossen ist, wird die Membran 24 von dem Kontakt 28 weggezogen entgegen der Wirkung der Feder 30. Dies setzt sich fort, bis ein Signal erzeugt wird durch die Prequenzsteuereinrichtung der Schaltereinheit 8, das die Einspritzanordnung 5 öffnet und auch das Durchflußsteuerventil 15, so daß Atmosphärenluft in die Kammer 22 mit einer Rate gelangt, die bestimmt wird durch den Durchflußbegrenzer 13a» Die Membran 24 bewegt sich dann zurück zum Kontakt 28, bis die Kontakte 26,28 der druckempfindlichen Steuerung in Eingriff gelangen, so daß die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 wieder schließen. Demgemäß wird die Zeitdauer in jedem Maschinenzyklus, während der die Einspritzanordnungen für das Einspritzen des Brennstoffs offen sind, bestimmt durch den Abstand zwischen der Membran 24 und dem Kontakt 28, wenn ein Signal erzeugt wird durch die Prequenzsteuereinrichtung der Schaltereinheit 8, und dies wiederum wird bestimmt durch die Stellung des Luftventils 12 und demgemäß durch den Masehinenluftbedarf.

Die soweit beschriebene Anlage arbeitet in ähnlicher Weise wie die Anlage nach Figo 1. Es hat sich jedoch gezeigt, daß zwar der Regler 307 und das Unterdruckabtastventil 312 schnell auf Änderungen im Steuerunterdruck des Maschinenlufteinlasses 10 ansprechen und durch Einstellung des Luftventils den Steuerunteräruel: wieder auf den gewählten Wert zurückführen, daii jedoch die über^angsbedingungen durch Beeinflussung der Arbeit des Lufttaktgeberschalters 14 einen nachteiligen Einfluß auf das Verhältnis zwischen Brennstoffabgabe und Maschinenluftbedarf ausüben können_β Die 'xompensationsleitung 300 ist vorgesehen, um für übergangsänderungen im Steuerunterdruck eine Kompensation vorzusehen, indeifi eine Rückstellkraft für den Lufttaktgeberschalter bzw. aesöen Membran 24 geschaffen wird, Vielehe Rückstellkraft

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jederzeit einen bestimmten Anteil äes Steuerunterdrucks besitzt,, Die Wirkung der Kompensationsleitung 300 läßt sich folgendem entnehmen: Es sei angenommen, daß der gewählte Wert des Steuerunterdrucks V mm/Quecksilbersäule beträgt und die von der Feder auf die Membran 24 ausgeübte Kraft gleich χ mm Quecksilbersäule ist Bei NichtVorhandensein der Kompensationsleitung 300 ist dann die Luft, die aus der Kammer 22 in einem vollendeten Zyklus abgesogen wird gleich

^al

ist, während die in die Kammer 22 während eines Maschinenzyklus eingeführte Luft

a₂

betzägt, worin a^,, a₂ Konstanten sind und t., tp jeweils die Zyklus zeit bzw. diejenige Zeit im Zyklus bezeichnen, während der das Durchflußsteuerventil 15 geöffnet ist.

Bei NichtVorhandensein der Kompensationsleitung 300 ist demgemäß

^{= a}l " V- χ

^a2 \

Wenn jedoch die Kompensationsleitung 300 vorhanden ist, wird ein Unterdruck kV (bestimmt durch die Begrenzer 301,321 in Leitung 300) in der Kammer 23 des Schalters erzeugt. Dieser unterdruck unterstützt die Feder 30 derart, daß bei Vorhandensein der Leitung

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— t, 1 V - kV - χ

b \

kV + χ

ist, worin b., b₂ und k Konstanten sind.

Han kann daraus entnehmen, daß die Leitung 300 die Wirkung auf t₂ (und damit auf die Brennstoffmenge, die eingespritzt wird) von jeder Änderung des Steuerunterdrucks V abweichend vom normalen im wesentlichen konstanten Wert herabsetzte Wenn der gewählte normale Wert des Steuerunterdrucks 25 mm Quecksilbersäule beträgt, dann ist ein angemessener Wert für die Federkraft 30 5,75 mm Quecksilbersäule und für den Unterdruck in der Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters 11,5 mm Quecksilbersäule» Unter diesen Bedingungen führt eine Änderung im Steuerunterdruck V von sogar 10p zu einer Änderung von nicht mehr als 1,7$ in der Länge der Zeitdauer t₂, während der das Durchflußsteuerventil 15 offen ist.

Wie oben erwähnt, umfaßt das System ferner ein Kaltstartüberfettungsventil 302. Dieses Ventil umfaßt zwei variable Durchflußbegrenzer 330,331, die beide an ein Steuerglied 332 angekoppelt sind, das von Hand oder automatisch betätigbar ist. Der Durchflußbegrenzer 330 ist in eine Leitung 333 von der oberen Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters 14 geschaltet, die zu einer Schwelle für überwiegenden Druck (in diesem Fall die Atmosphäre) führt, und der Durchflußbegrenzer 331 ist in eine By-pass-Leitung 334 von dem Steuerunterdruckbereich zur stromabwärts gelegenen Seite der Drosselklappe 11 gelegt. Bei Kaltstartbedingungen wird das Steuerglied 332 verdreht, um die Durchflußbegrenzer 330,331 zu öffnen, so daß Luft in die Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters gelangt, so daß Luft aus dem Steuerunterdruckbereich die Drosselklappe 11 umgehen kann. Im Ergebnis wird die Vorspannung, mit der uie wembran 2¹I in Richtung der Kontaktschließstellung gedrückt wird, herabgesetzt, so daß die Eirispritzariordnungen 5 für eine größere Zeitdauer offenbleiben und gleichzeitig die Luftströmung zur Maschine vergrößert wird. - 30 -

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Das Kaltstartleistungsventil 304 hat die weitere Aufgabe, den Unterdruck in der Kammer 23 zu modifizieren, jedoch nicht unter Kaltstart, sondern unter Vollast bedingungen. Das Ventil umfaßt eine Membran 340, die über einen Druckknopf 343 an ein Ventilglied 344 angekoppelt ist, das eine Verbindung zwischen den Durchflußbegrenzern 345,346 zwischen der Kammer 23 und einer Belüftungsöffnung 34l kontrolliert, die an eine Quelle überwiegenden Drucks (in diesem Fall Atmosphäre) angeschlossen ist«, Die i-Iembran

ψ 34O ist über die Leitung 342 dem Ansaugkanalkrümmerunterdruck ausgesetzt» Normalerweise befindet sich das Ventilglied 344 in der geschlossenen Stellung, jedoch bei Vollast,(d.h. wenn die Drosselklappe 11 ganz geöffnet ist und der Ansaugkrümmerunterdruck niedrig ist) wirkt die Membran 340 über den Druckknopf 343 so daß das Ventilglied in eine offene Stellung gedrückt wird, so daß Luft zu der Lufttaktgeberschalterkammer 320 gelangt und die Zeitdauer vergrößert, während der die Einspritzanordnungen 5 offen sind_o Der Brennstoffabschalter 303 ist vorgesehen, um die Abgasemission während Verzögerungen der Maschine herabzusetzen, Der Schalter wird gesteuert durch eine Membran 350, die einerseits dem Ansaugkrümmerunt er druck über eine Leitung 351 ausgesetzt ist und auf

fe der anderen Seite der Atmosphäre durch eine Belüftungsöffnung 352. Die Membran 350 trägt einen elektrischen Kontakt 353 und ist in Richtung auf eine Stellung vorgespannt, in der der Kontakt 353 einen weiteren Kontakt 354 berührt. Die Kontakte 353 und 354 sind durch Außenklemmen 355 mit der Schaltereinheit 8 verbunden und normalerweise in Verbindung miteinander. Bei Verzögerung aer Maschine jedoch der Ansaugkrümmerunterdruck hoch, und die Schaltermembran 350 wird in die Öffnungslage gezogen, die über die Schaltereinheit 8 den elektrischen Schaltkreis zu den Einspritzanoranungen ; unterbricht, womit die Brennstoffzufuhr zur Maschine abgeschaltet wird ο

Ein Blockschaltbild der Schaltereinheit 8 ist in B¹Ig. 9 dargestellt, aus der man entnimmt, daß die Einheit im allgemeinen

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ähnlich der in Fig. 2 dargestellten ist, so daß einander entsprechende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der Lufttaktgeberschalter ist wie in Fig. 8 mit dem Bezugszeichen I¹I versehen und der Brennstoff abschalt er mit dem Bezugszeichen 303, während die Betätigungsspulen für die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 mit 151 und 151A bezeichnet sind. Die maschinendrehzahlabhängigen Steuersignale, welche durch den Frequenzsteuerabschnitt der Schaltereinheit 8 den Erregerspulen 151,15IA zugeführt werden, sind abgeleitet von dem Schaltkreis der Zündspule 220 mit dem üblichen Unterbrecherkontakt 221 (ebenfalls in Fig. 8 gezeigt) sowie den Zündkerzen 222. Ein Transformator 201 ermittelt die Zündimpulse, um im Falle einer Vierzylinder-Viertaktmaschine vier Ausgangsimpulse für jeweils zwei Kurbelwellenumdrehungen zu erzeugen« Diese Impulse werden über übliche Pulsbegrenzer und Pulsformerschaltkreise 202,203 einem Zähler zugeführt, der die Anzahl der Impulse durch die Anzahl der Maschinenzylinder dividiert: Im Falle einer Vierzylinder-Viertaktmaschine umfaßt der Zähler eine Serie von zwei konventionellen bistabilen Multivibratoren 204,205 und erzeugt einen Ausgangsimpuls für jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. Der Ausgang des Zählers ist über den Brennstoffabschalter 303 einem bistabilen Pulsschaltkreis 210 zugeführt, der über eine Verstärkerstufe 223 an eine LEISTUNGS-ausgangsstufe 206 angeschlossen ist, welche die Erregerspulen 151» 151A steuert. Der Eingang des Pulsschaltkreises 210 ist außerdem verbunden mit dem Lufttaktgeberschalter 14, wie dargestellt.

Im Betrieb der I-Iaschine ist der Brennstoffabschalter normalerweise geschlossen, und elektrische Impulse werden den Spulen 151,15JA von dem Zähler 204,205 des Frequenzsteuerabschnitts der Schaltereinheit 8 mit einer Pulsfolgefrequenz von einem Impuls i'ir jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle zugeführt. Jeder dieser Impulse schaltet den bistabilen Pulsücualtkreis 210

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so daß die -Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15* geöffnet werden,und ist dann gefolgt durch Schließen des Lufttaktgeberschalters l4 im druckabhängigen Steuerabschnitt der Schaltereinheit 8, was dazu führt, daß die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 schließen. Bei Verzögerung der Maschine öffnet der Abschalter 303 und unterbricht den elektrischen Schaltkreis zu den Spulen 151,151A.

Der Verstärker 223 der Schaltereinheit umfaßt einen konventionellen monostabilen Schaltkreis 224 und einen Hochstromverstärker 225, welcher Hoehspannungsimpulse kurzer Dauer erzeugt zum Öffnen der Einspritzanordnungen 5 und des Durchflußsteuerventils 15 mit großer Geschwindigkeit, sowie einen konventionellen WJiderstromverstärker 226 zur Erzeugung von Niederspannungsimpulsen, welche die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil offenhalten, bis das Schließen durch den Lufttaktgeberschalter 14 eintritt. Die Stufenform des Impulses,, die der Leistungsausgangsstufe 2O6 zugeführt wird, ermöglicht eine Verringerung aes Leistungsbedarfs, und man erkennt, daß eine ähnliche Anordnung auch bei den Schaltereinheiten 8 nach den Anordnungen gemäß Pig. I, 6 und 7 anwendbar ist.

Fig. 10 zeigt eine Modifikation des Systems gemäß Pig. B₀ In dieser Ausführungsform ist das Kaltstartleistungsventil 304 ersetzt durch ein Leistungsüberfettungsrückschlagventil 3^0, das, wie in Fig, 10 gezeigt, an den Lufttaktgeberschalter 14 und den Maschinenlufteinlaß 10 angeschlossen ist. Die übrigen Komponenten des Systems bleiben unverändert und sind in Fig. 10 nicht dargestellt. Das Rückschlagventil 360 vielst einen über einen Durchflußbegrenzer 362 an eine Leitung 363 zu einem Punkt zwischen den beidrie Durchflußbegrenzern 364,365 geführten Einlaß 36i auf. Die Leitung 363 mündet in den Maschinenlufteinlaß 10 stromabwärts

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der Drosselklappe 11 und 1st an eine Quelle überwiegenden Druckes (in diesem Fall die Atmosphäre) bei 366 angeschlossene Der Auslaß des Rückschlagventils kommuniziert mit der Kammer 23 des Lufttakt«· geberschalters 14.

Die Durchflußbegrenzer 364,365 sind so gewählt, daß beim Maschinenbetrieb unter Teillastbedingungen (d.h. wenn ein verhältnismäßig hoher Unterdruck stromabwärts der Drosselklappe 11 herrscht) der Unterdruck am Einlaß 361 des Rückschlagventils höher ist als der Unterdruck in der Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters 14, wie er übertragen wird durch die Leitung 300 von dem Steuerunterdruckbereich des I'iaschinenlufteinlasses 10. Das Rückschlagventil 36O bleibt infolgedessen geschlossen. Bei Maschinenhochlastbedingungen jedoch fällt der Unterdruck stromabwärts der Drosselklappe 11 auf einen relativ niedrigen Wert, und die Durchflußbegrenzer 364,365 sind so gewählt, daß der Unterdruck am Ruckschlagventileinlaß 361 dann niedriger ist als der Unterdruck in der Kammer 23 des Lufttaktgeberschalterse Im Ergebnis strömt Luft durch das Rückschlagventil 360 und verringert den Unterdruck in der Lufttaktgeberschalterkammer 23, so daß die Einspritzanordnungen für eine größere Zeitdauer geöffnet bleibenο

Die oben beschriebenen Anlagen können in verschiedener Weise modifiziert werden. Beispielsweise ist zwar der Frequenzsteuerabschnitt der Schaltereinheit 8 für jeden Fall beschrieben worden derart, daß elektrische Signale erzeugt werden in Abhängigkeit von der i-iaschinendrehzahl, doch ist dies nicht unabdingbar: der Frequenzsteuerabschnitt der Schaltereinheit 8 könnte beispielsweise dazu dienen, elektrische Signale in konstanten Intervallen zu erzeugen (d.h. mit konstanter Pulsfolgefrequenz unabhängig von der iiaachinendrehzahl). Zu diesem Zweck können die Stufen der

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Frequenzsteuerung ersetzt werden in geeigneter Weise durch konventionelle astabile Multivibratorstufen, die geeignet sind, Impulse mit konstanter Frequenz zu erzeugen.

Die Verwendung von bestimmten Ausführungsformen von LuftVentilmechanismen, wie beschrieben, ist ebenfalls nicht unabdingbar. Das exzentrisch gelagerte Luftventil 12 gemäß Fig. 1, 6 und 7 könnte beispielsweise ersetzt werden durch ein zentrisch gelagertes Ventil mit einem äußeren Steuermeciianismus., ^ der den Unterdruck zwischen dem Luftventil und. der Drosselklappe 11 abtastet und mit dem Luftventil in geeigneter Weise durch einen Regle·¹ gekoppelt ist wie in Fig. 8. Alternative Anordnungen dieser Bauart, die auch benutzbar sind und in denen der Regler in einera Fall unterdruckbetätigt ist und im anderen Fall mit dem Brennstoff firuel: arbeitet, sind in den unterlagen der britischen Patentanmeldungen 1261/69, 32530/69 und 58515/62 erläutert« In ähnlicher weise könnten der Regler 307 und das Abtastventil 312 gemäß Fig_s S ersetzt werden durch eine der Anordnungen, xtfie sie in Jenen Unterlagen beschrieben sind, oder alternativ könnte das ser/srisch gelagerte Luftventil 12 gemäß Fig. 8 ersetzt werden durch ein exzentrisch gelagertes Ventil gemäß FIg₉ 1.

Es ist ferner festzuhalten, daß das Kaltstartleistungsventil 3O4 gemäß Sg. 8 oder das LeistungsüberfettungsrückschlagveKfcil 3ΰΟ gemäß Fig„ 10, falls erwünscht, durch einen Schalter ersetst werden können ähnlich dem Überfettungsschalter 212 gemäß Fig. 1 mit der zugeordneten Schaltung 211 in der Schaltereinheit 8. GleiciieriiS.&en könnten die Leistungs- und Kaltstartüberfettungsventile 3Q^s360,302 der Brennstoffabschalter 303 oder das über-fettungsrücksohlagventil 36Ο gemäß Fig. 8 und 10 in der Anlage gemäß Fig* 1 Anwendung finden

0$° aus schließlich die Anwendung einer Mehrzahl vor« Einspritsanordnungen 5 jeweils mit einer zugeordneten Unterbrecherveutiieinrichtung l42,l46 beschrieben worden ist, ist dies nicht für den Betrieb der Anlage v/es ent lieh. Die i-Iehrzahl von

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^ ORIGINAL

von elektromagnetisch betätigbaren Einspritzanordnungen könnte beispielsweise ersetzt werden durch eine Mehrzahl von offenen Einspritzdüsen mit einem einzigen elektromagnetisch betätigten Unterbrecherventil, das die Brennstoffströmung zu den Düsen durch entsprechende öruckansprechende Steuerventile kontrolliert in der Art, wie es in der britischen Patentanmeldung 58327/69 beschrieben ist.

Patentansprüche :

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Claims (1)

1. - 36 Patentansprüche

   I)J Brennstoffeinspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch mindestens eine Brennstoffeinspritzdüse und mindestens ein Unterbrecherventil für die Steuerung der Brennstoffströmung durch die Düse(n), durch einen Luftventilmechanismus mit einem in dem Maschinenlufteinlaß angeordneten Luftventil zur Erzeugung einer Steuerdruckdifferenz in einem Bereich des Luft- ψ einlasses, welcher Mechanismus betätigbar ist in Abhängigkeit von einer Änderung des Steuerdruckdifferentials gegenüber einem erwünschten Wert derart, daß das Luftventil die Steuerdruckdifferenz auf den gewünschten Wetft zurückführt durch eine Steuerfluidströmungsleitung, an die das Luftventil angekoppelt ist, wobei die Strömungsrate des Steuerfluids durch die Leitung sich ändert im Ansprechen auf die Einstellungües Luftventils,und durch einen Unterbrecherventilsteuermechanismus, der zyklisch betätigbar ist zur Auslösung des (der) Unterbrecherventils(e) und danach nach einer Zeitperiode in jedem Zyklus, die bestimmt wird durch die Strömungsrate des Steuerfluids zur Beendigung der Auslösung des (der) Unterbrecherventils(e).

   2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerfluid Luft ist.

   3) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steulrßirömungsleitung an den Steuerdruckdifferenzbereich angeschlossen ist.

   4) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch cekennzeichnet, daß die Steuerfluidströmungsleitung so angeschlossen ist, daß Luft von einer Luftquelle in den Steuerdruckdifferenzbereich eingespeist wird.

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   5) Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dfe Luftquelle die Atmosphäre ist«

   6) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerfluid Brennstoff ist.

   7) Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfluidströniungsleitung so angeschlossen ist, daß sie Brennstoff aus der Versorgungsleitung der Einspritzdüse(n) entnimmt und in diese zurückfließen läßt.

   8) Anordnung nach den Ansprüchen 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen Druckerzeuger für das Steuerfluid, der von der Steuerdruckdifferenz abhängig ist.

   9) Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftventil an einen einstellbaren Durchflußbegrenzer in der Steuerfluidströmungsleitung angekoppelt ist.

   10) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecherventilsteuermeahanismus eine Frequenzsteuerung umfaßt, die zyklisch betätigbar ist zur Auslösung ues (der) Unterbrecherventile(s) mit einer von der Maschinendrehzahl abhängigen Frequenz.

   11) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecherventilsteuermechanismus eine Frequenzsteuerung umfaßt, die zyklisch betätigbar ist zur Auslösung der Unterbrecherventile mit konstanter Frequenz.

   12) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet uurcii ein otrürauncsateuerventil in aer Steuerfluidströmungsleitung,

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   das betätigbar ist für die änderung des Durchflußwiderstandes der Strömungsleitung und dabei eine Änderung des Steuerfluldärucks an einem Punkt in der Strömungsleitung mit einer Rate erzeugt, die bestimmt ist durch die Strömungsrate des Steuerfluids, wo'oel aer ünterbrecherventilsteuermechanismus eine Frequenzsteuerung uiafaßt, die zyklisch betätigbar ist zur Auslösung des (der) ünterbrecherventils(e) und außerdem zur Betätigung des Durchflußsteuerventils, und durch eine druckabhängige Steuerung, die betätigbar Ist zur Beendigung der Auslösung des (der) Unterbrecherventils (e) im Ansprechen auf einen vorgegebenen Wert des St euer fluiddruck an diesem Punkt in der Steuerfluidströmungsleitung.

   13) Anordnung nach Anspruch 12 _s dadurch gekennzeichnet_s :·.&& die Frequenzsteuerung betätigbar ist für das Schließen öes (der) Unterbrechervenfcils (e) zur Beendigung der Brennstoffstroauag durch die Einspritzdüse(n) und zum Schließen des DurchflwSsteuerventils und daß die druekabhängige Steuerung betätigbar Ist für das öffnen des (der) Unt erb recher vent ils (e) und des Dureiiflußsteuerventils.

   Ik) Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet _s daß ™ die Frequenzsteuerung betätigbar Ist für das öffnen des (der-) Unterbrecherventils (e) zum Durchlaß von Brennstoff durch die Einspritzdüse(n) und zum öffnen des Durchflußsteuerventils sind daß die druekabhängige Steuerung betätigbar ist zum Schließendes (der) Unterbrecherventils (e) und des Durchflußsteuervaotils.

   15) Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, daöupsh gekennzeichnet, daß die Frequenzsteuerung betätigbar ist zur Auslösung des (der) Unterbrecherventils Ce) gleichseitig mit der Betätigung des Durchflußsteuerventils_o

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   1β) Anordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Überfettungssteuerung, die betätigbar ist zum Verzögern des Schließens des (der) Unterbrecherventils (e) relativ zur Betätigung des Durchflußsteuerventils.

   17) Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Verzögerung sich ändert mit der Einstellung der Maschinenluftsteuerung.

   18) Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw„ jedes ünterbrecherventil elektromagnetisch betätigbar ist und die Frequenzsteuerung zyklisch betätigbar ist zur Erzeugung elektrischer Signale für die Auslösung des (der) ünterbrecherventils (e).

   19) Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Unterbrecherventil(e) und dafi Durchflußsteuerventil elektromagnetisch betätigbar sind und die Frequenzsteuerung zyklisch erfolgt zur Erzeugung elektrischer Signale für die Betätigung des (der) Unterbreeherventils (e) und des Durchflußsteuervent ils.

   20) Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Steuerung betätigbar ist zur Erzeugung eines elektrischen Signals für die Beendigung der Auslösung des (der) Unterbrecherventils (e).

   21) Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis20, dadurch gekennzeichnet, daL die druckabhängige Steuerung einen auf Fluiddruck ansprechenden elektrischen Schalter umfaßt mit einem dem Gtouerfluiddruck ausgesetzten fluiddruckabhängigen Element an dem Punkt in der Steuerfluidströmungsleitung.

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   BAD ORKSfNAL

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   22) Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet_a daß das druckabhängige Element eine federnde Membran ist, die in Wirkverbindung steht mit einem Kontaktschalter und deren eine Seite dem Steuerfluiddruck an jenem Punkt in der Steuerfluid-Strömungsleitung ausgesetzt ist.

   23) Anordnung nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Wert des Steuerfluidärucks einstellbar ist.

   2h) Anordnung nach Anspruch 23₉ dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Steuerung zusätzlich ansprechend ausgebildet ist auf einen Vorspanndruck, wobei Änderungen des Vorspanndrucks eier Einstellung des vorgegebenen Wertes dienen.

   25) Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspanndruck mit der Steuerdruckdifferenz veränderbar ist, wobei der vorgegebene Wert einstellbar ist in Abhängigkeit von Änderungen der Steuerdrucköifferenz zwecks Kompensation von änderungen in der Strömungsrate des Steuerfluids, die von jenen inderungen herrühren.

   26) Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß üie druckabhängige Steuerung eine federnde Membran umfaßt, deren sine Seite dem STeuerfluiddruck an jenem Punkt in der Steuerfluid» strömungsleitung ausgesetzt ist und die andere Seite einem Druck in einer Kammer ausgesetzt ist, welche über fest eingestellte Durchflußbegrenzer an den Steuerdruckdifferenzbereich angeschlossen ist bzw· an eine Quelle konstanten Luftdrucks.

   2?) Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eile Quelle konstanten Luftdrucks der Atmosphärendruck ist,

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   28) Anordnung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, gekennzeichnet durch mindestens ein Überfettungsventil, das betätigbar ist zur Einstellung des Vorspanndruckes zwecks Einstellung der Zeltperiode, während der das bzw» jedes Unterbrecherventil ausgelöst ist,

   29) Anordnung nach Anspruch 26, gkennaeichnet durch mindestens ein Überfettungsventilj das betätigbar ist sum Anschluß der Kammer an eine Quelle überwiegenden Drucks.

   30) Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle überwiegenden Drucks die Atmosphäre ist»

   31) Anordnung nach einem der Ansprüche 28 bis 30» dadurch gekennzeichnet, daß das überfettungsventil betätigbar ist- für die gleichzeitige Einstellung der Luftmenge, aie von eier Haschine verbraucht wird.

   32) Anordnung nach Anspruch 31, dadurch gsksrmseiehriet_} das Überfettungsventil betätigbar ist zuje Schaffen eines Lufteinlaß-3y-Pass-P£ades*

   j3) Anordnung nach einem der Ansprüche 28 b:"-.?? ".2^ dadurch gekennzeichnet, daß das Überfettungsventil vom Bsnutzei* betätigbar ist.

   54) Anordnung nach einem der Ansprüche 38 bis J»2_S dadurch gekennzeichnet, daß das überfettungsventil betätigbar ist im Ansprechen auf einen vorgegebenen Maschinenansaugkrümmerunterärueii.

   35) Anordnung nach Anspruch 3^_s dadurch gekennzeichnet, daß aas Überfettungsventil eine dem Ansaugkrümnierunterdruck ausgesetzte iiernbran umfaßt.

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   36) Anordnung nach Anspruch 3^ und 29, dadurch gekennzeichnet _s ciaß :Ias Überfettungsventil, ein Rückschlagventil ist, dessen Einlaß an ^ ine Strömungsleitung angeschlossen ist, die den Ansaugkrümmer mit lsi= 'Quelle überwiegenden Drucks verbindet und dessen Auslaß an die angeschlossen ist«,

   37) Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

   durah eine Brennstoffabschaltsteuerung, die

   st zur Beendigung der zyklischen Betätigung des ri&erb3»eßfo@5?v©ntilsteuermeehanismus unter· Beendigung der ^ermitt ο ff SMf uhr ?mt Mas chine _e

   naeli einem.eier- vorangehenden Ansprüche, λ·."··'E³GIi gsk@anseieb.net _ΰ daß das Luftventil ein exzenfer-isch

   FlügelventiMst und der LuftYantilmeoiianIsmus iehteungen isafaßt_s die auf äas Luftventil entgegen einwirken„

   nach einem der Ansprüche I bis 37-"GiViZ⁵OE; gekennseiehnstg daß der LuftventilmechaniSiaus einen " : lyiadpiiekbetätigbaren Regler umfaßt ₉ an den das Luftventil ^!".:*iisel'spp©lt ist₉ sowie ein Unterdruckabtastventils, das auf ■.■iU3 ladepung dei? Steuerdruckdifferenz zur Beeinflussung des ;,^gIeS⁵S ansprechend, ausgebildet ist.

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