DE2124792C3 - Brennstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Brennstoffeinspritzanlage einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine.
Bekanntlich lassen sich durch Einspritzanlagen zahlreiche Nachteile der bisher meistgebräuchlichen
Vergaser vermeiden, und zwar um so erfolgreicher, je genauer die jeweils eingespritzte Brennstoffmenge an
den von den Maschinenbetriebsbedingungen abhängenden Brennstoffbedarf der Maschine angepaßt wird. Als
Hauptsteuergröße bietet sich dabei der Maschinenluftdurchsatz an.
Aus der DE-OS 14 51 988 ist eine derartige Anlage bekannt. Sie beruht auf dem Prinzip, daß mindestens
eine Einspritzdüse vorgesehen ist, die elektromagnetisch geöffnet und geschlossen wird, und so konstruiert
ist, daß das Öffnungsintervall die eingespritzte Brennstoffmenge bestimmt. Um nun dieses Offnungsintervall,
also eine bestimmte Zeitperiode, von dem Luftdurchsatz der Maschine abhängig zu machen, ist gemäß der
Druckschrift vorgesehen, daß eine dem augenblicklichen Luftdurchsatz proportionale Energieströmung ein
Speicherelement auflädt, dessen Ladezustand repräsentativ für die einzuspritzende Brennstoffmenge ist, wenn
die Ladedauer drehzahlabhängig gemacht wird. Die Ladung des Speicherelements kann dann wieder in eine
Zeitperiode umgeformt werden, innerhalb der die Düse geöffnet ist.
Bei der bekannten Anlage geht man so vor, daß im Luftansaugkanal der Maschine in einem konstanten
Querschnitt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft gemessen wird, derart, daß ein Meßgenerator zur
Luftgeschwindigkeit proportionale Wechs-dstromfre- S
quenz erzeugt Nach Umformung in Rechteckimpulse konstanter Dauer lädt die Spannung einen Kondensator
auf, wobei die Aufladeperiode dem Zeitraum entspricht, innerhalb dessen die Kurbelwelle der Maschine einen
konstanten Winkel durchläuft Da jedem Zylinder der Maschine eir eigenes Einspritzventil zugeordnet ist,
benötigt man noch einen mit dem Zündverteiler der Maschine gekoppelten Impulsverteiler, derart, daß
immer ein Ventil während der Entladedauer des Kondensators öffnet Diese Entladedauer hängt von
dem elektrischen Entladestrom ab, der seinerseits von weiteren Einflußgrößen abhängig ist, wie etwa der
Maschinenbetriebstemperatur.
Das der bekannten Anlage zugrunde liegende Prinzip der Einspritzintervallsteuerung hat den erheblichen
Vorteil, daß Änderungen bestimmter äußerer Bedingungen, wie etwa der Lufttemperatur, sich auf den Ladewie auch den Entladevorgang gleichsinnig auswirken
und daher eine Kompensation erfolgt Die bei der bekannten Anlage vorgesehene Lösung für die Festlegung der einzelnen Intervalle ist jedoch mit Nachteilen
behaftet
Die Abbildung des Luftdurchsatzes über die Erfassung der Strömungsgeschwindigkeit die wiederum in
eine elektrische Frequenz umgeformt wird, ist aufwendig und kann zu Ungenauigkeiten führen. Darüber
hinaus macht sie es erforderlich, einen zweiten Wandler mit der Maschine zu koppein, um die Kurbelwellenumdrehung zwecks Festlegung des Aufladeintervalls zu
erfassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einspritzanlage zu
schaffen, bei der — ausgehend von demselben Grundprinzip der Speicherauf- und Entladung — die
jeweiligen Zeitintervalle zugleich einfacher und genauer reproduzierbar vorgegeben werden.
Erfindungsgemäß vorgesehene Lösungen dieser Aufgabe sind in den Patentansprüchen 1, 2 und 3 definiert.
Ihnen allen ist gemeinsam, Haß zur Festlegung mindestens einer der Zeitintervallgrenzen ein von der
Zündanlage der Maschine abgenommener Impuls verwendet wird. Bei der Lösung nach Anspruch 1
bestimmt ein solcher Impuls den Beginn der Speicheraufladung und das Ende der Speicherentladung; bei der
Lösung nach Anspruch 2 bestimmt dieser Impuls das Ende der Ladeintervalle und zugleich den Beginn der
Einspritzperiode. Bei der Lösung nach Anspruch 3 schließlich werden sowohl der Beginn wie auch das
Ende der Aufladung durch aufeinanderfolgende Zündimpulse definiert.
Es ist darauf hinzuweisen, daß es z. B. aus der DE-AS 14 26 136 an sich bekannt ist, einen von der Zündanlage
abgeleiteten Impuls als Steuerimpuls für eine Einspritzanlage zu verwenden, die allerdings nicht nach dem
Speicherprinzip arbeitet. Die erfindungsgemäße Lösung nach Anspruch 3 geht noch weiter; sie
macht sich die Tatsache zunutze, daß der Einspritzaugenblick irgendwo im Maschinenzyklus
liegen darf und man daher von der bisher allgemein üblichen Vorstellung abgehen kann, daß jeder von der
Zündanlage abgeleitete Impuls immer dieselbe Funktion haben müsse; in der Tat haben bei dieser Lösung die
beiden aufeinanderfolgenden Impulse unterschiedliche Funktion.
Bei allen drei Lösungen ist es zweckmäßig, wenn die
Meßeinrichtung ein an sich bekanntes Hnfsluftventil stromaufwärts oder stromabwärts der Drosselklappe im
Maschinenlufteinlaß umfaßt sowie eine Regeleinrichtung für die Bewegung des Hilfsluftventils derart daß im
Maschinenlufteinlaß ein Bereich konstanten Drucks aufrechterhalten wird, wobei die jeweilige Position des
Hilfsventil den jeweiligen Luftdurchsatz repräsentiert und erfaßt wird für die Steuerung des Widerstands eines
Energieströmungsrestriktors, welcher die Energieströmung zu oder von dem Speicher steuert Es ist dabei
darauf hinzuweisen, daß aus der DE-OS 18 02 381 ein solches Hilfsluftventil an sich bekannt ist Bei der
bekannten Meßeinrichtung allerdings wird kein Strömungsrestriktor gesteuert da auch hier nicht vom
Speicherlade-Z-entladeverfahren Gebrauch gemacht
wird.
Während gemäß der obenerwähnten DE-OS 14 51 988 als Energie zum Laden und Entladen des
Speichers elektrische Energie dient, ist es beim Gegenstand der Erfindung bevorzugt, entweder Luft
oder Brennstoff unter Druck zu verwenden; al» Speicher ist dann natürlich auch kein Kondensator
vorgesehen, sondern ein federbelasteter Fluiddruckspeicher. Ein solcher erlaubt den Einbau von Schaltkontakten, die den Zeitpunkt der Aufladung oder Entladung
exakt reproduzierbar erfassen.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung werden Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
nachstehend im einzelnen näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung eine Anlage gemäß der Erfindung;
F i g. 2 ist ein Blockschaltbild einer Komponente der Anlage nach Fig. 1;
F i g. 3 ist ein Schnitt durch eine Brennstoffeinspritzeinrichtung für die Verwendung in der Anlage nach
Fig.l;
Fig.4 ist eine Darstellung einer Komponente aus Fig.l;
Fig.5 ist eine Ansicht bzw. ein Teilschnitt; gemäß
Linie V-V der F ig. 4;
F i g. 6,7 und 8 (a, b, c) sind prinzipielle Darstellungen
anderer Anlagen gemäß der Erfindung;
F i g. 9 ist ein Blockschaltbild einer Komponente der Anlage nach F i g. 8, und
Fig. 10 ist die Darstellung einer Abwandlung der Anlage nach F i g. 8.
In der Anlage nach F i g. 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. Einspritzzufuhrleitungen 4 sind angeschlossen,
um Brennstoff aus der Zufuhrhauptleitung 3 den jeweiligen Einspritzanordnungen 5 (von denen nur eine
in F i g. 1 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 Maschinenzylinder abgegeben wird. Die F'i.spritzanordnungen 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, wie hei 9 in F i g. 1 angedeutet. Die später noch im ein/einen 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 Zufuhrhauptleitung und die Rücklaufleitung 7 kommunizieren beide mit der Kammer 51,
doch wird die Verbindung zwischen den Leitungen gesteuert durch die Membran 53, die durch eine
einstellbare Feder 54 gegen einen Sitz 55 vorgespannt ist um zu verhindern, daß Brennstoff aus der
Zufuhrhauptleitung 3 in die Rücklaufleitung 7 gelangt. Der Brennstoffdruck in der Zufuhrhauptleitung 3 wirkt
auf die Membran 53, und wenn der Druck so groß ist, daß er die Kraft der Feder 54 überwiegt, bewegt sich die
Membran von dem Sitz 55 weg und erlaubt damit Brennstofffluß in die Rücklaufleitung 7. Auf diese Weise
arbeitet das Rückschlagventil 6 so, daß ein durch die Feder 54 festgelegter im wesentlichen konstanter
Brennstoffdruck in der Zufuhrhauptleitung 3 herrscht.
Der Maschinenlufteinlaß ist in F i g. 1 bei 10 schematisch angedeutet und im einzelnen in F i g. 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 stromaufwärts von der Drosselklappe ein Luftventil 12. Das Luftventil 12 erzeugt einen Steuerunterdruck
in dem Maschinenlufteinlaß 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 Ansprechen auf eine Änderung des Steuerunterdrucks arbeitet zur Einstellung des Luftventil derart.
daß der Steuerunterdruck auf einen gewünschten Wert zurückgeführt wird und damit im wesentlichen konstant
gehalten wird. Eine Luftsteuerleitung 13 kommuniziert mit dem Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses
10 und ist über einen auf Druck ansprechenden Lufttaktgeberschalter 14 an ein normalerweise geschlossenes
elektromagnetisch betätigtes Durchflußsteuerventil 15 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 F i g. 1 angedeutet, und ebenso mit der
Magnetspule des Durchflußsteuerventils 15. Die Aufgabe der Luftsteuerleitung 13 des Lufttaktgeberschalters
14 und des Durchflußsteuerventils 15 werden später erläutert Der Maschinenlufteiniaß 10 umfaßt ferner
einen Oberfettungsschalter 212, der stromabwärts der
Drosselklappe 11 angeordnet ist und ebenfalls mit der Schaltereinheit 8 verbunden ist Die Aufgabe des
Uberfettungsschalters 212 soll ebenfalls später erläutert werden.
Das Luftventil 12 ist 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. Dei
Luftventilmechanismus umfaßt ferner eine (nicht darge stellte) Feder, welche eine Rückstellkraft (d. h. ein*
Schließkraft) auf das Luftventil 12 ausübt, und die Charakteristik dieser Feder ist so gewählt, daß untei
Berücksichtigung der Exzentrizität der Ventilspindel Ii die Stellung des Luftventils 12 sich mit der Luftströmung
durch den Maschinenlufteinlaß 10 derart ändert, daß dei zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe ii
erzeugte Unterdruck im wesentlichen konstant bleib (beispielsweise bei etwa 2,5 mm Quecksilbersäule).
Die Ventilspindel 17, auf der das Luftventil 12 sitzt trägt ferner einen Nocken 18 (der außerhalb de:
Maschinenlufteiniasses 10 sitzt, wie in Fig.4 und ;
angedeutet), der mit einem Nockenfolger 19 am Endi eines Hebels 20 (ebenfalls außerhalb des Lufteinlasse
10) zusammenwirkt. Ein Nadelventil 21 ist am anderei
Ende des Hebels 20 angeordnet und bildet einei einstellbaren Durchflußbegrenzer zur Steuerung de
Durchflußverbindung zwischen der Luftsteucrleitung Κ
und dem Maschinenlufteinlaß 10 durch Durchlässe 40 it einem Fortsatz 41 des Maschinenlufteinlaßkörpers, wi<
in den F i g. 4 und 5 deutlicher erkennbar. Eine Schraub!
42 drückt, wie in F i g. 5 gezeigt, gegen den Hebel 20 unc ermöglicht die Einstellung der Lage des Nadelventils 21
für irgendeine Stellung des Luftventils 12. Ein Anschlag
43 (F i g. 4) für eine Verlängerung 44 der Drosselklap
penwelle 45 begrenzt die Bewegung der letzteren, urr ein Verklemmen zu verhindern, und der Maschinenluft
einlaß 10 umfaßt ferner eine übliche Leerlaufsteuerung 46, die an der Drosselklappe 11 vorbeiführt unc
betätigbar ist, um dem Maschinenlufteinlaß 10 in Leerlauf Luft zuzuführen.
Der Lufttaktgeberschalter 14 weist zwei Kämmen 22, 23 auf. die voneinander durch ein auf Druct
ansprechendes Element in Form einer federnder Membran 24 getrennt sind. Die Kammer 22 ist in die
Luftsteuerleitung 13 geschaltet, während die Kamme: 23 bei 25 gegen die Atmosphäre belüftet ist. Dit
Membran 24 trägt einen elektrischen Kontakt 26, der ar eine äußere Klemme 27 angeschlossen ist und mit einen
zweiten elektrischen Kontakt 28 zusammenwirkt, dei sich in der Kammer 22 befindet und an ein«
Außenklemme 29 gelegt ist. Die äußeren Klemmen 27 29 werden durch den elektrischen Anschluß 16 mit dei
Schaltereinheit 8 verbunden. Eine Feder 30 in dei Kammer 23 sorgt für die Vorspannung der Membran 2*
in eine Stellung, in der der Kontakt 26 vom Kontakt 2i
getrennt ist.
Der Lufttaktgeberschalter 14 ist so an das Durchfluß
steuerventil 15 angeschlossen, daß eine Kontaktgabf des Kontaktes 26 mit dem Kontakt 28 das Durchfluß
steuerventil 15 öffnet und die Luftsteuerleitung gegei die Atmosphäre belüftet Das Durchflußsteuerventil Ii
schließt jedoch nur im Ansprechen auf ein Steuersigna von der Schaltereinheit 8, wie unten noch zi
beschreiben, jedoch nicht infolge Außerkontakttreten: der Kontakte 26,28.
Die soweit beschriebene Anlage arbeitet wie folgt:
Im Betrieb der Maschine wird in dem Maschinenluft einlaß 10 ein Steuerunterdruck zwischen dem Luftventi
12 und der Drosselklappe 11 erzeugt, und diese! Steuerunterdruck wird im wesentlichen konstan
gehalten durch die Wirkung des Luftventils IZ wie ober beschrieben. Das Nadelventil 21 nimmt eine Stellung
ein, die abhängt von der Stellung des Luftventils 12, se
daß jede Änderung der Maschinenluftzufuhr, welche zi einer Neueinstellung des Luftventils zwecks Aufrechter
haltung 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 Maschinenlufteinlaß 10 sich in ihrer Größe s ändert.
Der Steuerunterdruck im Maschinenlufteinlaß 10 sorgt dafür, daß Luft durch das Nadelventil 21 aus der
Luftsteuerleitung 13 angesaugt wird, und dies (unter der Voraussetzung, daß das Durchflußsleuerveniil 15
geschlossen ist) erzeugt Unterdruck 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 16 und der Schaltereinheit 8 geschlossen ist und auch das
Durchflußsteuerventil 15 geöffnet wird. Das Öffnen des Ventils 15 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
16. 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 drucicempfindlichen Steuerung und ist so in
die Schaltereinheit 8 geschaltet, daß ein Schließen der Lufttaktgeberschalterkontakte 26,28 zur Folge hat, daß
ein elektrischer Impuls den Betätigungsspulen der Einspritzanordnungen 5 zugeführt wird, um die
Einspritzanordnungen zu öffnen und Brennstoff in die Maszhinenansaugkrümmer abgegeben wird. Die Erzeugung
eines Schließsignals durch die Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8 andererseits beendet den elektrischen
Impuls, der den Einspritzanordnungen 5 zugeführ: wird, so daß die letzteren schließen und die
Brennstoffzufuhr endet
Man erkennt demgemäß, daß, obwohl das Schließen der Einspritzanordnungen 5 abhängt von der Maschinendrehzahl,
das öffnen der Einspritzanordnungen (unter Kontrolle durch den Lufttaktgeberschalter 14)
abhängt von dem Maschinenluftbedarf. Das bedeutet, daß der Zeitpunkt in jedem Zyklus, also in je zwei
Maschinenumdrehungen, zu dem die Einspritzanordnungen 5 offen sind, bestimmt wird durch den
Maschinenluftbedarf und die Zeitdauer in jedem Zyklus, während der die Einspritzanordnungen offen sind,
bestimmt wird durch den Maschinenluftbedarf und auch durch die Zykluszeit, die ihrerseits bestimmt wird durch
die Maschinendrehzahl. Daraus folgt
Tn = C-
te
7ό der Zeitdauer in jedem Zyklus, während der die
Einspritzanordnungen öffnen,
Qa der Maschinenluftbedarf pro Zeiteinheit,
π der Maschinendrehzahl und
C einer Konstante.
π der Maschinendrehzahl und
C einer Konstante.
Demgemäß ist der Brennstoffzufluß zur Maschine pro Zeiteinheil gegeben durch Qp
Qr = K ■ -^ · »
= K ■ QA mil K als Konstante.
Das bedeutet, daß der Brennstoffzufluß zu der Maschine pro Zeiteinheit unabhängig ist von der
Maschinendrehzahl und nur vom Maschinenluftbedarf 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 U 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 Einspritzanordnung 5 ist in Fig. 3 gezeigt. Die
Einspritzanordnung weist einen Brennstoffeinlaß 140 auf, der im Betrieb verbunden ist mit einer der
Einspritzzufuhrleitungen 4 (Fig. 1). Der Brennstoffeinlaß 140 kommuniziert über einen Durchlaß 141 mit dem
Inneren eines rohrförmigen Unterbrecherventilglieds 142, das seinerseits durch öffnungen 143 in der
Wandung des Ventilglieds mit einer Kammer 144 in Verbindung steht.
Eine Feder 145, die sich an einem Endabschnitt des Unterbrecherventilglieds 142 abstützt, drückt das
Ventilglied gegen einen Sitz 146, in welcher Stellung die Verbindung zwischen der Kammer 144 und einem
Brennstoffrohr 147 durch das Ventilglied unterbrochen ist. Das Brennstoffrohr 147 ist ein Röhrchen aus
korrosionsfestem Stahl mit kleinem Durchmesser in Fluchtung mit einer Auslaßdüse 148 in einer Außenschale
149, welche das Brennstoffrohr umgibt. Der Zwischenraum zwischen dem Brennstoffrohr 147 und
der Außenschale 149 wird durch Löcher 150 belüftet. Die Bewegung des Ventilgliedes 142 ist durch die Spule
151 gesteuert Das Ventilglied 142 oder mindestens jener Abschnitt des Ventilglieds, der sich innerhalb der
Erregerspule befindet, besteht aus magnetisierbarem Material, so daß eine Erregung der Spule 151 das
Ventilglied vom Ventilsitz 146 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 149 durch die Löcher 150 gesogen. Im Betrieb der Einspritzanordnung
ist die Spule 151 an die Schaltereinheit 8 mittels Leitungen 9 angeschlossen (F i g. 1).
Es versteht sich jedoch, daß die Einspritzanordnung 5 nicht unbedingt die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform
zu haben braucht
Ein Blockschaltbild der Schaltereinheit 8 ist in F i g. 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 F i g. 2
erkennbar und mit den gleichen Bezugszeichen 26, 28 bezeichnet. Die Erregerspulen der Einspritzanordnung
5 sind ebenfalls dargestellt und tragen wie in F i g. 3 das Bezugszeichen 151, während die Betätigungsspule für
das Durchflußsteuerventil 15 (Fig. 1) mit dem Bezugszeichen 151Λ bezeichnet ist.
Die Schließsignale, welche durch die Schaltereinheit 8 den Spulen 151, IStA zugeführt werden, sind abgeleitet
vom Schaltkreis der Zündspule 220 der Maschine mit den üblichen Unterbrecherkontakten 221 und Zündkerzen 222. Ein Transformator 201 (mit einem Anschluß 200
auch in F i g. 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 Maschinenkurbelwelle erzeugt. Diese Impulse werden über einen üblichen
Pulsbegrenzerschaltkreis 202 einem konventionellen Pulsformschaltkreis 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
Maschinenkurbelwelle ein Impuls abgegeben wird.
Der Ausgang der Multivibratoren 204, 205 wird einem Pulsschaltkreis 210 zugeführt, der seinerseits an
die Leistungsausgangsstufe 206Λ, 206ß und 207
angeschlossen ist Die Leistungsstufen 206/4 und 2060
beaufschlagen jeweils ein Paar von Einspitzanordnungsspulen 151, während die Leistungsstufe 207 die Spule
iSlA des Durchflußsteuerventils beaufschlagt und der
Pulsschaltkreis 210 isoliert diese Leistungsstufen von den bistabilen Multivibratoren 204, 205. Die in F i g. 2
dargestellte Schaltung umfaßt ferner einen Pulsdehnerschaltkreis 211, mit dem der obenerwähnte Überfettungsschalter 212 in Wirkverbindung steht Die Aufgabe
des Pulsdehnerschaltkreises 211 und des Überfettungsschalters 212 soll nachstehend noch beschrieben
werden. Sie sind für den Betrieb der Schaltereinheit 8 nicht wesentlich und könnten auch weggelassen werden.
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 bis 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 151,151/4 durch die zugeordneten Leistungsausgangsstufen 206Λ 206Ä und 207 zugeführt Jeder von
der Maschinendrehzahl abhängige Impuls bringt die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil
15 zum Schließen, so daß die Brennstoffeinspritzung endet Das Schließen des Durchflußsteuerventils 15 wird
gefolgt von einer Betätigung des Lufttaktgeberschalters 14, wie oben beschrieben, während der die Kontakte 26,
28 des Lufttaktgeberschalters schließen. Man entnimmt der Fi g. 2, daß das Schließen der Kontakte 26, 28 den
Ausgang des Pulsschaltkreises 210 mit Masse verbindet Dies hat das Ergebnis, daß den Spulen 151, 151Λ ein
Impuls zugeführt wird, der die Unterbrecherventile der Einspritzanordnungen 5 sowie das Durchflußsteuerventil 15 zum öffnen bringt Demgemäß beginnt die
Brennstoffeinspritzung, und der Lufttaktgeberschalter mit seinen Kontakten 26, 28 öffnet wieder, jedoch
bleiben die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 offen, bis der nächste von der
Maschinendrehzahl abhängige Impuls von den Komponenten 201 bis 205 erzeugt wird. Mit anderen Worten
erfolgt das Schließen der Einspritzanordnungen 5 in Abhängigkeit von Signalen, die mittels der Frequenzsteuerkomponenten 201 bis 205 in Abhängigkeit von der
ίο Maschinendrehzahl erzeugt werden, während die
Einspritzanordnungen öffnen in Abhängigkeit von Signalen, die von der druckempfindlichen Steuerung mit
dem Lufttaktgeberschalter 14 in Abhängigkeit von dem Maschinenluftbedarf erzeugt werden.
Der Pulsdehnerschaltkreis 211 und der Überfettungsschalter 212 bilden eine Überfettungssteuerung und sind
vorgesehen, um die Maschine mit einer im Verhältnis größeren Menge von Brennstoff zu versorgen, wenn die
Drosselklappe 11 vollständig geöffnet ist Der Überfet
tungsschalter 212 ist, wie oben erwähnt, in dem
Maschinenlufteinlaß 10 stromabwärts der Drosselklappe 11 (s. F i g. 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 S i geschlossen wird, wenn die letztere in die vollständib offene Stellung bewegt wird.
Der Pulsdehnerscha'tl' ois 211 ist ein üblicher monostabiler Multivibratorschaltkreis, der, wenn der Schalter
212 geschlossen ist das Anlegen eines Schließsignals (erzeugt von den Komponenten 201 bis 205) an die
Einspritzanordnungsspulen 151 um eine Zeitdauer verzögert die bestimmt wird durch die Zeitkonstante
des Schaltkreises 211. Die Einspritzanordnungen 5
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 ganz 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 F i g. 1, und dementsprechend tragen einander entsprechende Bauelemente
die gleichen Bezugszeichen. Wie in F i g. 1 umfaßt das System eine Mehrzahl 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 wird, und die Betätigung
der Einspritzanordnungen wird gesteuert durch eine
Schaltereinheit 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 12 in dem
Maschinenlufteinlaß 10 stromaufwärts der Drosselklappe 11. Wie in Fig. 1 umfaßt die Luftsteuerleitung 13
einen auf Druck angsprechenden Lufttaktgeberschalter 14 und ein elektromagnetisch betätigbares Durchfluß
steuerventil 15, die beide elektrisch an die Schalterein
heit 8 angeschlossen sind, und die Einspritzanordnungen 5 öffnen und schließen gemeinsam mit dem elektromagnetisch betätigten Durchflußsteuerventil 15.
Die Anlage unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten in den folgenden Punkten:
a) Die Anlage umfaßt ein zusätzliches elektromagnetisch betätigtes Strömungssteuerveniii 60, das in die
Luftsteuerleitung 13 auf der Maschinenlufteinlaß- s seite des Lufttaktgeberschalters 14 geschaltet ist
und so mit der Schaltereinheit verbunden ist, daß das Strömungssteuerventil 60 schließt, wenn das
Durchflußsteuerventil 15 öffnet
b) Die Schalterkoniakte 26, 28 befinden sich in der !o
Kammer 23 anstatt in der Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters 14, so daß die Kontakte
öffnen anstatt zu schließen unter dem Einfluß eines sich vergrößernden Linterdrurks in der Kammer
22.
c) Die Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters 14 ist
an das elektromagnetisch betätigte Luftsteuerventil 15 über einen kalibrierten Durchflußbegrenzer
61 angeschlossen, ·ο daß bei geöffnetem Durchflußsteiierventil 15 Luft aus der Atmosphäre in die
Kammer 22 mit verringerter Rate gelangt, die festgelegt ist durch den Durchflußbegn-nzer.
Darüber hinaus werden, obwohl die Frequenzsteuerung de. Schaltereinheit 8 vier Impulse von der
Zündspulwicklung 200 für je zwei Kurbelwellenumläufe wie in F i g. t empfängt zwei derselben verwendet ais
Betätigungsimpulse zur Durchführung von Schaltoperationen anstatt nur einer wie in der Anlage nach F i g. 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 F i g. 1 sind
die Einspritzanordnungen 5 geschlossea Der Steuerunterdruck in dem Maschinenlufteinlaß 10 zwischen dem 3s
Luftventil 12 und der Drosselklappe U veranlaßt daß Luft aus der Steuerleitung 13 durch das Nadelventil 21
mit einer Rate angesaugt wird, die bestimmt wird durch die Stellung des Luftventils 12. Dies verursacht
wiederum, daß die Membran 24 im Lufttaktgeberschalter 14 nach unten gezogen wird, wie in der Zeichnung
dargestellt um den Abstand 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 15 und öffnet darüber hinaus schließlich die Unterbrecherventile der
Einspritzanordnungen 5, so daß die Brennstoffeinspritzung beginnt Da das Ventil 60 geschlossen ist ist der
Lufttaktgeberschalter 14 nun von dem Maschinenluft- so einlaß 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 61, so daß die Membran sich allmählich bis zum Schließen der Schalterkontakte 26,28 bewegt Das Schließen der Schalterkontakte
26, 28 führt zum Schließen des DurchfluBsteuerventils
15 und auch der Einspritzanordnungen 5, so daß die Brennstoffeinspritzung beendet wird. Beide Ventile 15
und 60 bleiben dann geschlossen, bis der nächste Betätigungsimpuls von der Frequenzsteuerung der
Schaltereinheit 8 erzeugt wird. Dieser Impuls öffnet das Strömungssteuerventil 60, und der Zyklus wiederholt
sich für die nächsten beiden Umläufe der Kurbelwelle. 6s 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 14 in Abhängigkeit von dem Maschinenluftbedarf
erzeugt werden, während die Einspritzanordnungen öffnen im Ansprechen auf Signale, dit erzeugt werden in
Abhängigkeit von der Maschinendrehzah! durch die Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8.
Es ergibt sich daraus., daß das Schaltungsdiagramm
der Schaltereinheit 8 für das System nach Fig.6 im
allgemeinen ähnlich dem nach F i g. 2 ist, jedoch Modifizikationen erfordert um die oben beschriebenen
Schaltoperationen durchzuführen. Die erforderlichen Modifikationen sind jedoch dem einschlägigen Techniker bekannt und brauchen daher tvebt näher erläutert zu
werden.
Die Anlage gemäß Fig.7 der Zeichnungen unterscheidet sich von den Anlagen nach F i g. 1 und 6
dadurch, daß die Luftsteuerleitung 13 des letztgenannten Systems ersetzt ist durch eine Brennstoffsteuerleitung 70, welche einen Druckerzeuger 71 enthält für das
Unterdrucksetzen des Brennstoffs in der Steuerleitung in Abhängigkeit von dem Steuerunterdruck zwischen
dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 in dem Maschinenlufteinlaß 10. Die Brennstoffsteuerleitung 70
ist jedoch in gewisser Weise ähnlich der Luftsteuerleitung 13 nach F i g. 6 in der Beziehung, daß sie einen auf
Druck ansprechenden Taktgeberschalter 72 enthält (obwohl dieser hier brennstoffbetätigt ist) sowie zwei
elektromagnetisch betätigbare Durchfluß- bzw. Strömungssteuerventile 15 bzw. 60, wobei dem ersteren ein
kalibrierter Durchflußbegrenzer 61 zugeordnet ist.
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 73
in eine Kammer 74 in dem Druckerzeuger, aus der die mehreren vorhandenen Einspritzanordnungen 5 versorgt werden. Der Druck in der Kammer 74 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 F i g. 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 Schaltereinheit 8, mit der wie in F i g. 6 der Taktgeberschalter 72
und die Ventile 15 und 60 ebenfalls verbunden sind.
Das Drucksteuerventil 73 besteht aus einem Ventilglied 75 in der Kammer 74, 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 Maschinenlufteinlasses 10 und mittels einer Membran 81 von einer Kammer
82 getrennt welche gegen die Atmosphäre belüftet ist Die Steuerstange 77 kann in der Dichtung 78 eine
Schwingbewegung durchführen und ist mit der Membran 81 gekoppelt, die demgemäß die Bewegung des
Drucksteuerventilglieds 75 steuert
Aus dem Druckerzeuger 71 gelangt Brennstoff über die Steuerleitung 70 durch eine variable Begrenzung,
gebildet durch ein Nadelventil 21, das wie in den
Anlagen gemäß F i g. 1 und 6 mit dem Luftventil 12 über einen Hebel 20 und einen Nocken 18 mit Nockenfolger
19 gekoppelt ist Der Brennstoff gelangt dann zu dem Strömungssteuerventil 60, dem Taktgeberschalter 7Z
dem Durchflußsteuerventil 15 und dem kalibrierten Durchflußbegrenzer 61 und läuft dann zum Brennstofftank 1 zurück.
Ober zwei Umdrehungen der Kurbelwelle arbeitet
das System wie folgt: Normalerweise und wie unter Bezugnahme auf F i g. 1 bereits erläutert, arbeitet das
Luftventil 12 so, daß ein im wesentlichen konstanter Unterdruck in dem Maschinenlufteinlaß 10 zwischen
dem Ventil 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 F i g. 1 und 6 beschrieben, nimmt das Nadelventil 21 eine
Stellung ein, die bestimmt wird durch das Luftventil 12, und sie 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 Kammer 22 des Taktgeberschalters 72 fließt, se daß der Druck in der
Kammer 22 ansteigt Der Druckanstieg trennt die Schalterkontakte 26,28 mit einer Rate, die abhängt von
dem Maschinenluftbedarf, und dies setzt sich fort, bis ein Betätigungsimpuls durch die Frequenzsteuerung der
Schaltereinheit 8 erzeugt wird, die wie in dem System nach Fig.6 vier Impulse von der Zündspule der
Maschine für je zwei Umläufe der Kurbelwelle erhält. wobei zwei dieser Impulse verwendet werden 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 72 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 schließen, 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 der
Kurbelwelle. Man erkennt, daß die Schaltoperationen ähnlich denen sind, wie sie oben für die Anlage gemäß
F i g. 6 beschrieben wurden und daß eine ähnliche Form der Schaltereinheit 8 verwendet wurde. Wie in F i g. 6
erfolgt das Schließen der Einspritzanordnungen 5 im
Ansprechen auf Signale, die in Abhängigkeit von dem
Maschinenluftbedarf erzeugt werden (nämlich durch die druckabhängige Steuerung mit dem Taktgeberschalter
72), während die Einspritzanordnungen öffnen im S Ansprechen auf Signale, die in Abhängigkeit von der
Mascliinendrehzahl erzeugt werden (nämlich durch die Frequenzsteuerung der Schaltereinheit 8).
Unter der Voraussetzung, daß der Steuerunterdruck
in dem Maschinenlufteinlaß 10 im wesentlichen
ίο konstant bleibt, bleibt auch die Stellung des Drucksteuerventilgliedes 75 im wesentlichen unverändert, und der
Brennstoffdruck in der Steuerleitung 70 bleibt damit ebenfalls im wesentlichen konstant Der Druckerzeuger
71 kommt jedoch in Betrieb bei plötzlichen Beschleuni-
■ s gungen, um sicherzustellen, daß die Maschine sofort ein
angereichertes Brennstoff-Luft-Gemisch erhält Bei plötzlicher Beschleunigung kann der Unterdruck
zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11 im
Maschinenlufteinlaß 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 ν* .-schoben wird mit dem Ergebnis, daß
der Brennstoffdruck in der Steuerleitung 70 ansteigt bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist Der erhöhte
Brennstoffdruck bringt die Kontakte 26, 28 des Taktgeberschalters 72 schneller auseinander mit dem
Ergebnis, daß die Einspritzanordnungen 5 für eine verlängerte Zeitperiode offenbleiben und die Maschine
mehr Brennstoff empfängt Wenn die Stellung des Luftventils 12 wieder so eingeregelt ist daß der
Steuerunterdruck in dem Maschinenlufteinlaß 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 F i g. 8 (a, b, c) dargestellt Diese Anlage ist ähnlich der in
F i g. 1 dargestellten, und entsprechende Komponenten tragen die gleichen Bezugszeichen. Wie in F i g. 1
umfaßt die Anlage einen nicht dargestellten Tank, 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 Rückschlagventil 6 und eine Rücklaufleitung 7 zurückgeführt
Die Einspritzanordnungen 5 sind belüftete Anordnungen mit jeweils einem elektromagnetisch betätigten
Unterbrecherventil wie in F i g. 1. 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 Schalterein
heit 8, an die jede Anordnung, wie bei 9 angedeutet,
elektrisch angeschlossen ist Die Schaltereinheit 8 arbeitet wie in F i g. 1 so, daß die Einspritzanordnungen
5 in Abhängigkeit vom Maschinenluftbedarf gesteuert werden, wie nachfolgend noch zu beschreiben.
Das Rückschlagventil 6 arbeitet, wie oben beschrieben unter Bezugnahme auf F i g. 1 so, daß ein im
wesentlichen konstanter Brennstoffdruck in der ZufuhrhauDtleitune 3 aufrechterhalten wird.
Der Maschinenlufteinlaß 10 speist Luft in die
Maschine in der Richtung von links nach rechts in F i g. 8 und umfaßt die übliche vom Benutzer betätigte
Drosselklappe 11. Stromaufwärts in der Drosselklappe 11 ist ein Luftventil 12 in dem Maschinenlufteinlaß S
angeordnet und erzeugt einen Steuerunterdruck zwischen dem Luftventil und der Drosselklappe, wenn die
Maschine läuft Eine Luftsteuerieitung 13 kommuniziert mit dem Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses 10 über ein (nicht dargestelltes) Zumeßventil
und ist angeschlossen über die untere Kammer 22 eines auf Druck ansprechenden Lufttaktgeberschalters 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, wie bei 14a bzw. 15a
angedeutet Eine Kompensationsleitung 300 verbindet den Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses 10 mit der oberen Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters 14, wobei diese Kammer gegen die Atmosphäre durch einen festen Begrenzer 301 belüftet wird.
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 unterdmckbetätigten Reglers 307 verbunden.
Die Membran 306 definiert zwei Kammern 308, 309 innerhalb des Reglers, und ein Durchlaß 310 von dem
Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses 10 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 314 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 Nocken 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 Nockenfolger 319 wirkt'mit dem Zumeßventil, das
oben erwähnt wurde, zusammen, welches einen einstellbaren Durchflußbegrenzer bildet zur Steuerung
der Kommunikation zwischen der Luftsteuerleitung 13 und dem Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses 10. Dieses Zumeßventil, das nicht dargestellt
ist, kann von an sich bekanntem Typus sein.
Beim Betrieb der Maschine führt die Luftströmung durch den Mascliinenlufteinlaß 10 zu einem Steuerunterdruck zwischen dem Luftventil 12 und der Drosselklappe 11. Wenn der Steuerunterdruck größer ist, als
einem vorgebenen Wert entspricht, wird die Membran 313 des Unterdruckabtastventils 312 vom Ventilsitz 315
abgehoben, wodurch die Kammer 308 des Reglers 307 mit der Atmosphäre verbunden 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 klein 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 den 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 durchflußbegrenzte Verbindung 311 zwischen der Kammer 308 und dem
Steuerunterdruckbereich des Maschinenlufteinlasses verzögert die Bewegung der Reglermembran 306 im
Ansprechen auf die Wirkung des Unterdruckabtastventils 312, um so ein Oberschwingen zu verhindern. Wenn
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.
Die Verstellung des Luftventils 12 wird begleitet von einer Bewegung des Nockens 318 mit dem Nockenfolger 319, was zu einer Neueinstellung 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 ejner federnden Membran 24 getrennt, die einen elektrischen
Kontakt 26 trägt welcher an eine Außenklemme 27 angeschlossen ist. Die Membran 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 ansprechenden Steuerabschnitts der Schaltereinheit 8 und sind verbunden mit der Einheit 8 über
die Leitungen 14a.
Die Schaltereinheit 8 umfaßt ferner eine Frequenzsteuerung, die elektrische Steuersignale mit einer von
der Maschinendrehzahl abhängigen Pulsfolgefrequenz erzeugt. Diese Steuersignale, die von den konventionellen Unterbrecherkontakten 221 abgeleitet werden, wie
nachfolgend noch zu beschreiben, werden den Einspritzanordnungen 5 und dem Durchflußsteuerventil 15
zugeführt und dienen dazu, die Einspritzanordnungen und das Ventil zu öffnen, wobei der Brennstoff zu den
Maschinenzylindern abgegeben wird und atmosphärische Luft in die Kammer 22 des Lufttaktgeberschalters
14 gelangt. Wenn die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 geschlossen sind, sorgt der
Steuerunterdruck in dem Maschinenlufteinlaß 10, daß Luft aus der Kammer 22 in einer Rate abgesaugt wird,
die bestimmt 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 durch die Frequenzsteuereinrichtung der Schaltereinheit 8 erzeugt wird, das die Einspritzanordnung 5 öffnet und
auch das Durchflußsteuerventil 15, so daß Atmosphärenluft ic 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 5 für das Einspritzen des Brennstoffs offen sind,
bestimmt durch den Abstand zwischen den Membran 24 und dem Kontakt 28, wenn ein Signal durch die
Frequenzsteuereinrichtung der Schaltereinheit 8 erzeugt wird, und dies wiederum wird bestimmt durch die
Stellung des Luftventils 12 und demgemäß durch den Maschinenluftbedarf.
Die soweit beschriebene Anlage arbeitet in ähnlicher Weise wie die Anlage nach Fig. 1. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß zwar der Regler 307 und das Unterdruckabtastventil 312 schnell auf Änderungen im Steuerunter-
druck des Maschinenlufteinlasses 10 ansprechen und durch Einstellung des Luftventils den Steuerunterdruck
wieder auf den gewählten Wert zurückführen, daß jedoch die Übergangsbedingungen durch Beeinflussung
der Arbeit des Lufttaktgeberschalters 14 einen nachteiligen Einfluß auf das Verhältnis zwischen Brennstoffabgabe und Maschinenluftbedarf ausüben können. Die
Kompensationsleitung 300 ist vorgesehen, um für Obergangsänderungen im Steuerunterdruck eine Kompensation vorzusehen, indem eine Rückstellkraft für den
Lufttaktgeberschalter bzw. dessen Membran 24 geschaffen wird, welche Rückstellkraft jederzeit einen
bestimmten Anteil des Steuerunterdrucks besitzt. Die Wirkung der Kompensationsleiiung 300 läßt sich
folgendem entnehmen: Es sein angenommen, daß der gewählte Wert des Steuerunterdrucks V mm Quecksilbersäule beträgt und die von der Feder 30 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
45
a\ fi p-x
ist, während die in die Kammer 22 während eines Maschinenzyklus eingeführte Luft
a2 f2 I χ
beträgt, worin βι, &ι Konstanten sind und fi, h jeweils die
Zykluszeit bzw. diejenige Zeit im Zyklus bezeichnen, während der das Durchflußsteuerventil 15 geöffnet ist.
Bei NichtVorhandensein der Kompensationsleitung 300 ist demgemäß
60
V - χ
χ
Wenn jedoch die Kompensationsleitung 300 vorhanden ist, wird ein Unterdruck kV (bestimmt durch den
Begrenzer 301 in Leitung 300) in der Kammer 23 des Schalters erzeugt. Dieser Unterdruck unterstützt die
, V -kV - χ
f>, I, V - k
'2 - r'1 ν w-
+ X
ist, worin b\, bi und k Konstanten sind.
Man kann daraus entnehmen, daß die Leitung 300 die Wirkung auf f2 (und damit auf die Brennstoffmenge, die
eingespritzt wird) von jeder Änderung des Steuerunterdrucks V abweichend vom normalen im wesentlichen
konstanten Wert herabsetzt. 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 10% zu einer Änderung von nicht mehr als 1,7% in der Länge der Zeitdauer h, während der das
Durchflußsteuerventil 15 offen ist
Wie oben erwähnt, umfaßt das System ferner ein Kaltstartübtrfettungsventil 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 U 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
die Membran 24 in Richtung der Kontaktschließstellung gedrückt wird, herabgesetzt, so daß die Einspritzanordnungen 5 für eine größere Zeitdauer offenbleiben und
gleichzeitig die Luftströmung zur Maschine vergrößert wird.
Das Kaltstartleistungsventil 304 hat die weitere Aufgabe, den Unterdruck in der Kammer 23 zu
modifizieren, jedoch nicht unter Kaltstart, sondern unter Vollastbedingungen. Das Ventil 304 umfaßt eine
Membran 340, die an ein Ventilglied angekoppelt ist, das eine Verbindung über Durchflußbegrenzer zwischen
der Kammer 23 und einer Belüftungsöffnung 341 kontrolliert, die an eine Quelle überwiegenden Drucks
(in diesem Fall Atmosphäre) angeschlossen ist. Die Membran 340 ist über die Leitung 342 dem Ansaugkanalkrümmerunterdruck ausgesetzt. Normalerweise befindet sich das Ventilglied 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 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. Der Brennstoffabschalter 303 ist
vorgesehen, um die Abgasemission während Verzögerungen der Maschine herabzusetzen. Der Schalter wird
gesteuert durch eine Membran 350, die einerseits dem Ansaugkrümmerunterdruck über eine Leitung 351
ausgesetzt ist und auf der anderen Seite der
Atmosphäre durch eine Belüftungsöffnung 352. Die Membran 3SO 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 Außenkit mmen 355 S
mit der Schaltereinheit 8 verbunden und normalerweise in Verbindung miteinander. Bei Verzögerung der
Maschine ist jedoch der Ansaugkrümmerunterdruck hoch, und die Schaltermembran 350 wird in die
Öffnungslage gezogen, die über die Schaltereinheit 8
den elektrischen Schaltkreis zu den Einspritzanordnungen unterbricht, womit die Brennstoffzufuhr zur
Maschine abgeschaltet wird.
Ein Blockschaltbild dsr Schaltereinheit 8 ist in F i g. 9 dargestellt, aus der man entnimmt, daß die Einheit im
allgemeinen ähnlich der in F i g. 2 dargestellten ist, so daß einander entsprechende Komponenten mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind. Der Lufttaktgeberschalter ist wie in F i g. 8 mit dem Bezugszeichen 14 versehen
und der Brennstoffabschalter mit dem Bez^gszeichen 303, während die Betätigungsspulen für die Einspritzanordnungen 5 und das Durchflußsteuerventil 15 mit 151
und 151/4 bezeichnet sind. Die maschinendrehzahlabhängigen Steuersignale, welche durch den Frequenzsteuerabschnitt der Schaltereinheit 8 den Erregerspulen
151, 151j4 zugeführt werden, sind abgeleitet von dem
Schaltkreis der Zündspule 220 mit dem üblichen Unterbrecherkontakt 221 (ebenfalls in F i g. 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 Leistungsausgangsstufe 206 angeschlossen ist, welche die Erregerspulen 151, 151/4
steuert. Der Eingang des Pulsschaltkreises 210 ist außerdem verbunden mit dem Lufttaktgeberschalter 14,
wie dargestellt
Im Betrieb der Maschine ist der Brennstoffabschalter 303 normalerweise geschlossen, und elektrische Impulse
werden den Spulen 151, ISiA von dem Zähler 204, 205 so
des Frequenzsteuerabschnitts der Schaltereinheit 8 mit einer Pulsfolgefrequenz von einem Impuls für jeweils
zwei Umdrehungen der Kurbelwelle zugeführt Jeder dieser Impulse schaltet den bistabilen Pulsschaltkreis
210 so, daß die Einspritzanordnungen 5 und das SS Durchflußsteuerventil 15 geöffnet werden, und ist dann
gefolgt durch Schließen des Lufttaktgeberschalters 14 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 Schalteinheit umfaßt einen konventionellen monostabilen Schaltkreis 224 und einen 6S
Hochstromverstärker 225, welcher Hochspannungsimpulse kurzer Dauer erzeugt zum öffnen der Einspritzanordnungen 5 und des Durchflußsteuerventils 15 mit
großer Geschwindigkeit, sowie einen konventionellen Niederstromverstärker 226 zur Erzeugung von Niederspannungsimpulsen, welche die Einspritzanordnungen 5
und das Durchflußsteuerventil 15 offenhalten, bis das Schließen durch der Lufttaktgeberschalter 14 eintritt
Die Stufenform des Impulses, die der Leistungsausgangsstufe 206 zugeführt wird, ermöglicht eine Verringerung des Leistungsbedarfs, und man erkennt, daß eine
ähnliche Anordnung auch bei den Schalfrireinheiten 8
nach den Anordnungen gemäß Fig. 1, 6 und 7
anwendbar ist
Fig. 10 zeigt eine Modifikation des Systems gemäß
F i g. 8. In dieser Ausführungsform ist das Kaltstartieistungsventil 304 ersetzt durch ein Leistungsüberfettungsrückschlagventil 360, 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 weist einen
über einen Durchflußbegrenzer 362 an eine Leitung 363 zu einem Punkt zwischen den beiden Durchflußbegrenzern 364,365 geführten Einlaß 361 auf. Die Leitung 363
mündet in den Maschinenlufteinlaß 10 stromabwärts der Drosselklappe 11 und ist an eine Quelle überwiegenden
Druckes (in diesem Fall die Atmosphäre) bei 366 angeschlossen. Der Auslaß 367 des Rückschlagventils
kommuniziert mit der Kammer 23 des Lufttaktgeberschalters 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 Maschinenlufteinlasses 10. Das Rückschlagventil 360 bleibt infolgedessen geschlossen. Bei Masrhinenhochlastbedingungen
jedoch fällt der Unterdruck stromabwärts der Drosselklappe U auf einen relativ niedrigen Wert, und die
Durchflußbegrenzer 364, 365 sind so gewählt daß der Unterdruck am Rückschlagventileinlaß 361 dann niedriger ist als der Unterdruck in der Kammer 23 des
Lufttaktgeberschalters. Im Ergebnis strömt Luft durch das Rückschlagventil 360 und verringert der Unterdruck
in der Lufttaktgeberschalterkammer 23, so daß die Einspritzanordnungen für eine größere Zeitdauer
geöffnet bleiben.
Die Verwendung von bestimmten Ausführungsformen von Luftventilmechanismen, wie beschrieben, ist
nicht unabdingbar. Das exzentrisch gelagerte Luftventil 12 gemäß F i g. 1,6 und 7 könnte beispielsweise ersetzt
werden durch ein zentrisch gelagertes Ventil mit einem äußeren Steuermechanismus, der den Unterdruck
zwischen dem Luftventil und der Drosselklappe 11 abtastet und mit dem Luftventil durch einen Regler
gekoppelt ist wie in Fig.8. Alternativ könnte das zentrisch gelagerte Luftventil 12 gemäß F i g. 8 ersetzt
werden durch ein exzentrisch gelagertes Ventil gemäß Fig.).
Es ist ferner festzuhalten, daß das Kaltstartleistungsventil 304 gemäß F i g. 8 oder das Leitungsüberfettungsrückschlagventil 360 gemäß Fig. 10, falls erwünscht,
durch einen Schalter ersetzt werden können ähnlich dem Überfettungsschaiter 212 gemäß Fis: 1 mit der
zugeordneten Schaltung 211 in der Schaitereinheit 8.
Gleichermaßen könnten die Leistungs- und Kaltstartüberfettungsventile 304,360,302 der Brennstoffabschal-
ter 303 oder das Überfettungsrückschlagventil 360
gemäß Fig.8 und 10 in der Anlage gemäß Fig. 1
Anwendung finden.
Obwohl ausschließlich die Anwendung einer Mehrzahl von Einspritzanordnungen 5 jeweils mit einer
zugeordneten Unterbrecherventileinrichtung 142, 146 beschrieben worden ist, ist dies nicht für den Betrieb der
Anlage wesentlich. Die Mehrzahl 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
druckansprechende Steuerventile kontrolliert.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Brennstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, bei der mindestens eine Einspritzdüse
elektromagnetisch geöffnet und geschlossen wird, das Düsenöffnungsintervall die eingespritzte Brennstoffmenge
bestimmt und bei der der Luftdurchsatz der Maschine eine maßgebende Einflußgröße bei
der Festlegung des Öffnungsintervalls ist, mit einer Meßeinrichtung zum Umformen des Luftdurchsatzes
in eine Energieströmung zu einem Energiespeicher innerhalb eines ersten von einem drehzahlsynchronen
Schaltimpuls eingeleiteten Zeitabschnitts jedes Maschinenzyklus, welcher Energiespeicher
innerhalb des noch verbleibenden Zeitabschnitts des 1S
Maschinenzyklus entladen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zeitabschnitt
definiert ist durch den Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt eines (in an sich bekannter Weise) von
einer Zündspule abgenommenen Schaltimpulses und einem Zeitpunkt, zu dem ein den Energiespeicher
bildender Fluiddruckspeicher auf einen vorgegebenen Pegel aufgeladen ist, und daß der
verbleibende Zeitraum bis zum nächstfolgenden von der Zündspule abgenommenen Schaltimpuls das
Düsenöffnungsintervall ist (F i g. 1).
2. Brennstoffeinspitzanlage einer Brennkraftmaschine, bei der mindestens eine Einspritzdüse
elektromagnetisch geöffnet und geschlossen wird, das Düsenöffnungsintervall die eingespritzte Brennstoffmenge
bestimmt und bei der der Luftdurchsatz der Maschine eine maßgebende Einflußgröße bei
der Festlegung des Öffnungsintervalls ist, mit einer Meßeinrichtung zum Umformen des Luftdurchsatzes
in eine Energieströmung zu einem Energiespeieher innerhalb eines ersten von einem ersten
Schaltimpuls eingeleiteten Zeitabschnitts jedes Maschinenzyklus, welcher Energiespeicher innerhalb
des noch verbleibenden Zeitabschnitts des Maschinenzyklus entladen wird, wobei die durch einen
drehzahlsynchronen weiteren Schaltimpuls eingeleitete Speicherentladedauer das Düsenöffnungsintervall
bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zeitabschnitt definiert ist durch den Zeitraum
zwischen einem Zeitpunkt, zu dem ein den Energiespeicher bildender Fluiddruckspeicher
auf einen vorgegebenen Pegel entladen ist und damit den ersten Schaltimpuls auslöst und dem
Zeitpunkt des von einer Zündspule abgenommenen zweiten Schaltimpulses und daß der Zeitraum bis
zum nächstfolgenden ersten Schaltimpuls das Düsenöffnungsintervall ist (F i g. 8).
3. Brennstoffeinspritzanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für eine Mehrzylindermaschine,
wobei die durch einen ebenfalls drehzahlsynchro- 5S
nen weiteren Schaltimpuls eingeleitete Speicherentladedauer das Düsenöffnungsintervall bestimmt, und
das Ende des ersten Zeitabschnitts definiert ist durch den weiteren drehzab'synchronen Schaltimpuls,
dadurch gekennzeichnet, daß für einen den Energiespeicher bildenden Fluiddruckspeicher sowohl der
erste Schaltimpuls wie auch der zweite Schaltimpuls je ein von der Zündanlage unabhängig von der zylindermäßigen
Zuordnung abgeleiteter elektrischer Impuls ist und (in an sich bekannter Weise)höchsiens so
viele Einspritzvorgänge pro Maschinenzyklus wie Zylinder vorgesehen sind stattfinden.
4. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung
ein (an sich bekanntes) Hilfsluftventil stromaufwärts oder stromabwärts der Drosselklappe
im Maschinenlufteinlaß sowie eine Regeleinrichtung für die Bewegung des Hilfsluftventils derart,
daß im Maschinenlufteinlaß ein Bereich konstanten Drucks aufrechterhalten wird, umfaßt, wobei die
jeweilige Position des Hilfsventils den jeweiligen Luftdurchsatz repräsentiert und erfaßt wird für die
Steuerung des Widerstands eines Energieströmungsrestriktors, welcher die Energieströmung zu
oder von dem Speicher steuert
5. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher
ein fluiddruckabhängiges Speicherelement (22, 24, 30) umfaßt, das dem Fluiddruck in einer Steuerleitung
(13) ausgesetzt ist, welche während der Speicheraufladeperiode von Fluid mit einem Durchsatz
durchströmt ist, der von dem Hilfsluftventil gesteuert ist, und daß das fluiddruckabhängige
Element eine Vorspannfeder (30) umfaßt, die Energie in einem vom Fluiddurchsatz abhängenden
Maße speichert.
6. Brennstoffeinspritzanlage nach Ansprüchen 1,2
und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das fluiddruckabhängige Element (24) eine Schaltkontaktanordnung
(28, 26) umfaßt und der Kontak'schluß die
Speicherentladung beendet.
7. Brennstoffeinspritzanlage nach Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das fluiddruckabhängige
Element (24) eine Kontaktanordnung (28, 26) umfaßt und der Kontaktschluß die Speicherentladung
einleitet.
8. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche von 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerleitung eine luftführende Leitung ist.
9. Brennstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche von 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerleitung eine brennstofführende Leitung ist.
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| BGA | New person/name/address of the applicant | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |