DE2720171C2 - Free piston internal combustion engine with means for power control - Google Patents

Free piston internal combustion engine with means for power control

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DE2720171C2 DE19772720171 DE2720171A DE2720171C2 DE 2720171 C2 DE2720171 C2 DE 2720171C2 DE 19772720171 DE19772720171 DE 19772720171 DE 2720171 A DE2720171 A DE 2720171A DE 2720171 C2 DE2720171 C2 DE 2720171C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Freikolbenbrennkraftmaschine mit Mitteln zur Leistungsregelung entsprechend des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a free-piston internal combustion engine with means for power control accordingly of the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Freikolbenbrennkraftmaschine ist in der DE-PS 26 12 961 beschrieben. Diese Freikolbenbrennkraftmaschine ermöglicht zwar eine Entkopplung des Arbeitsprozesses und der sich gegenseitig bedingenden Leistungsparameter wie Drehzahl und Drehmoment, gestattet aber insbesondere bei Ausführungen mit mehreren Zylindern keinen optimalen Betriebsablauf bei wechselnden Leistungsanforderungen, da die vorgesehene Steuereinrichtung derartige Parametervarialionen nicht voll berücksichtigen kann.A generic free piston internal combustion engine is described in DE-PS 26 12 961. This free piston internal combustion engine allows a decoupling of the work process and the mutually dependent Performance parameters such as speed and torque, however, are particularly permitted in designs with several cylinders no optimal operating sequence with changing performance requirements, since the provided control device cannot fully take into account such parameter variations.

Eine weitere Freikolbenbrennkraftmaschine ist durch die US-PS 28 72 778 bekanntgeworden. Diese bekannte Brennkraftmaschine erfordert mindestens drei Zylinder, wobei die Kolben ohne festen oberen Totpunkt Frei beweglich sind und die Ein- und Auslaßventilstcucrung vollhydraulisch erfolgt. Bei dieser Brennkraftmaschine besteht der Nachteil, daß die Ventilsteuerung nur fürAnother free piston internal combustion engine has become known from US Pat. No. 2,872,778. This well-known Internal combustion engine requires at least three cylinders, the pistons being free without a fixed top dead center are movable and the inlet and outlet valve controls are fully hydraulic. In this internal combustion engine there is the disadvantage that the valve control is only for

eine konstruktiv vorbestimmte Betriebsart optimiert ausgelegt werden kann. Abweichungen von diesem Betriebszustand führen daher zu Wirkungsgradverlusten.a structurally predetermined operating mode can be designed in an optimized manner. Deviations from this operating condition therefore lead to efficiency losses.

Für Brennkraftmaschinen mit Kurbe'wellen ist es durch die DE-OS 2343 905 ferner bekanntgeworden, Einlaß-, Auslaß- und Einspritzventile sowie die Zündeinrichtung digital elektronisch zu steuern. Als Regelgröße wird bei dieser Vorrichtung die jeweilige Stellung der Kurbelwelle benutzt Hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit ist diese bekannte Vorrichtung somit auf Kurbelwellen-Brennkraftmaschinen beschränkt, wobei eine feste Abhängigkeit zwischen dem Arbeitsprozeß und den Leistungsparametern bestehtFor internal combustion engines with crankshafts it has also become known from DE-OS 2343 905, Inlet, exhaust and injection valves as well as the ignition device can be electronically controlled digitally. As a controlled variable the respective position of the crankshaft is used in this device with regard to its functionality this known device is thus limited to crankshaft internal combustion engines, with a there is a fixed dependency between the work process and the performance parameters

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung für eine gattungsgemäße Freikolbenbrennkraftmaschine so auszubilden, daß mit einer nur geringen Anzahl von elektronischen Bauelementen und Schaltkreisen bei hoher Ausfallsicherheit ein verbesserter Wirkungsgrad durch bestmögliche Krartstoffausnutzung, schnelle Startbarkeit auch bei extremen Außenlufttemperaturen und größtmögliche Laufruhe erzielt werden kann.The object of the invention is to design a controller for a generic free-piston internal combustion engine that r with only a small number of electronic components and circuits at high reliability, improved efficiency through optimum Kra tstoffausnutzung, quick startability can be obtained even in extreme outside air temperatures and maximum quietness can.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruch 1.According to the invention, the object is achieved by the features of the characterizing part of the claim 1.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Refinements of the invention are the subject of the subclaims.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden. Es zeigtIn the drawings, exemplary embodiments of the invention are shown, which are explained in more detail below will. It shows

F i g. 1 eine zweizylindrische elektronisch gesteuerte Freikolbenbrennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung und einem Hydraulikkreis in einer schematischen Darstellung,F i g. 1 shows a two-cylinder electronically controlled free-piston internal combustion engine with a control device and a hydraulic circuit in a schematic representation,

F i g. 2 das Blockschaltbild der elektronischen Steuereinrichtung für die Freikolbenbrennkraftmaschine nach Fig. 1,F i g. 2 shows the block diagram of the electronic control device for the free-piston internal combustion engine Fig. 1,

F i g. 3 das Impulsdiagramm der Steuerimpulse für die Steuerung der Ein- und Auslaßventile, des elektrohydraulischen Steuerventils, des druckpunktabhängigen Hydraulikventils und der Einspritzvorrichtung für die Freikolbenbrennkraftmaschine nach Fig. 1,F i g. 3 the pulse diagram of the control pulses for the control of the inlet and outlet valves, the electro-hydraulic Control valve, the pressure point-dependent hydraulic valve and the injection device for the Free piston internal combustion engine according to Fig. 1,

F i g. 4 das Impulsdiagramm des elektronischen Fluid-Druckgebers für die Freikolbenbrennkraftmaschine nach F i g. 1,F i g. 4 is the timing diagram of the electronic fluid pressure transducer for the free piston internal combustion engine according to FIG. 1,

F i g. 5 das Wirkschaltbild des Pegelwandlers der Steuereinrichtung nach F i g. 2,F i g. 5 shows the circuit diagram of the level converter of the control device according to FIG. 2,

F i g. 6 das Y'/irkschaltbild eines Leistungsschalter nach F i g. 2,F i g. 6 the circuit diagram of a circuit breaker according to FIG. 2,

F i g. 7 das Wirkschaltbild des Impulsgenerators der Steuereinrichtung nach F i g. 2,F i g. 7 shows the circuit diagram of the pulse generator of the control device according to FIG. 2,

F i g. 8 das Wirkschaltbild einer Steuereinrichtung für einen Zylinder,F i g. 8 shows the circuit diagram of a control device for a cylinder,

F i g. 9 einen Ausschnitt eines Zylinderkopfes mit einem hydraulisch betätigbaren Ein- oder Auslaßventil in einer Seitenansicht im Schnitt.F i g. 9 shows a section of a cylinder head with a hydraulically actuated inlet or outlet valve in FIG a side view in section.

F i g. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung einer als Zweizylindermotor ausgebildeten Freikolbenbrennkraftmaschine 9 ohne die zugehörige elektronische Steuereinrichtung. Die Anordnung besteht hierbei aus zwei Zylindern 51,52, denen jeweils ein frei beweglicher Kolben 53,54 zugeordnet ist. Die Kolben 53,54 arbeiten gegen den unteren mit dem Fluid 23 gefüllten Zylinderraum. F i g. 1 shows the basic arrangement of a free-piston internal combustion engine designed as a two-cylinder engine 9 without the associated electronic control device. The arrangement here consists of two cylinders 51,52, each of which is assigned a freely movable piston 53,54. The pistons 53,54 work against the lower cylinder space filled with the fluid 23.

Der jeweilige zugehörige Zylinderkopf 16a, 166 ist so ausgeführt, daß er je ein Einlaßventil 35, 36 und ein Auslaßventil 37, 38 sowie eine Brennstoffeinspritzvorrichtune 39. 40 aufnehmen kann. Die Einlaßventile 35, 36, Auslaßventile 37, 38 und die Brennstoffeinrichtungen 39, 40 werden mittels zugehörigen Leistungsschaltern Ei, E2; A 1, A 2; Vl, V2, die 2. B. Zugmagneten aufweisen können, von einer elektronischen Steuereinrichtung 60 betätigt (siehe Fig.2). Zur Spülung des Brennraumes 13a, 136 und zur Versorgung mit Ladeluft dient ein mit einem Elektromotor betriebenes Ladeluftgebläse 58. Beide Zylinder 51,52 besif.en im Unterteil jeweils eine Ein- und Auslaßöffnung 55,55a, 56,56a für das Fluid 23. Unmittelbar hinter der Auslaßöffnung 56, 56a ist im Leitungsabschnitt 24a, 246 ein druckpunktabhängiges elektronisch öffnendes oder schließendes Hydraulikventil 41,42 mit Leistungsschalter D1, D 2 angeordnet das den Hydraulikkreis in Abhängigkeit von einem fest vorgegebenen Restdruckwert schließt oder öffnet Dieser Restdruckwert entspricht dem statisch noch in dem Fluid 23 vorhandenen Druck, der in Anbetracht der aufzubringenden Kompressionsenergie für den nächsten Kompressionshub notwendig ist. Die Hydraulikkreise beider Zylinder 51,52 vereinigen sich hinter den jeweiligen druckpunktabhängigen Hydraulikventilen 41,42 zu einer gemeinsamen Vorlaufleitung 24 für den hydraulischen Motor 26, durch den die in dem strömenden Fluid 23 befindliche Arbeitsenergie mit hohem Wirkungsgrad in die gewünschte Drehzahl mit entsprechendem Drehmoment umgewandelt wird. Der Hydraulikkreis schließt sich über die Rücklaufleitung 28, 28a, 286, des hydraulischen Motors 26 sowie über den Hydraulikspeicher 29 und die beiden elektrohydraulischen Steuerventile 43, 44 mit Leistungsschaltern S1, S 2 zur Einlaßöffnung 55,55a der beiden Zylinder 51,52 hin.The respective associated cylinder head 16a, 166 is designed in such a way that it can each receive an inlet valve 35, 36 and an outlet valve 37, 38 as well as a fuel injector 39, 40. The inlet valves 35, 36, outlet valves 37, 38 and the fuel devices 39, 40 are switched by means of associated circuit breakers Ei, E2; A 1, A 2; Vl, V2, which may have 2 B. pull magnets, actuated by an electronic control device 60 (see FIG. 2). A charge air fan 58 operated by an electric motor serves to flush the combustion chamber 13a, 136 and to supply charge air. Both cylinders 51, 52 have an inlet and outlet opening 55, 55a, 56, 56a for the fluid 23 in the lower part Behind the outlet opening 56, 56a in line section 24a, 246 there is a pressure point-dependent, electronically opening or closing hydraulic valve 41, 42 with circuit breaker D 1, D 2 which closes or opens the hydraulic circuit depending on a fixed residual pressure value the pressure present in the fluid 23, which is necessary for the next compression stroke in view of the compression energy to be applied. The hydraulic circuits of both cylinders 51, 52 combine behind the respective pressure point-dependent hydraulic valves 41, 42 to form a common supply line 24 for the hydraulic motor 26, through which the working energy in the flowing fluid 23 is converted with high efficiency into the desired speed with the corresponding torque . The hydraulic circuit closes via the return line 28, 28a, 286, the hydraulic motor 26 and via the hydraulic accumulator 29 and the two electrohydraulic control valves 43, 44 with circuit breakers S1, S 2 to the inlet opening 55,55a of the two cylinders 51,52.

Sind die beiden Steuerventile 43, 44 geschlossen, drückt das inkompressible Fluid 23 von der Rücklaufleitung 28 des hydraulischen Motors 26 gegen den mit einer vorgespannten Feder 31a versehenen Kolben des Hydraulikspeichers 29 und speichert somit Energie für den nächsten Kompressionsvorgang.If the two control valves 43, 44 are closed, the incompressible fluid 23 presses from the return line 28 of the hydraulic motor 26 against the piston provided with a pretensioned spring 31a of the Hydraulic accumulator 29 and thus stores energy for the next compression process.

Die Steuerventile 43, 44 sind als in einer Richtung selbsttätig schließende durch die elektronische Steuereinrichtung 60 elektromagnetisch öffnende Ventile ausgeführt. Sie geben auf Betätigung durch die jeweilige elektronische Steuereinheit 65,66 die Einlaßöffnung 55, 55a des entsprechenden Zylinde rs 51, 52 für das aus dem Hydraulikspeicher 29 ausströmende Fluid 23 frei, das die Kolben 53,54 in die jeweilige Kompressionsstellung bringt.The control valves 43, 44 are designed to close automatically in one direction by the electronic control device 60 electromagnetically opening valves are designed. They give on actuation by the respective electronic control unit 65,66 the inlet opening 55, 55a of the corresponding cylinder 51, 52 for the one from the Hydraulic accumulator 29 releases fluid 23 flowing out, which moves pistons 53, 54 into the respective compression position brings.

Zur teilweisen Rückgewinnung von Energie beim zwangsweisen Abbremsen der Freikolbenbrennkraftmaschine 9 z. B. bei Betrieb in einem Fahrzeug wird der hydraulische Motor 26 im abgeschalteten Zustand der Zylinder 51,52 als Pumpe gegen den Hydrauiikspeicher 29 wirksam. Hierzu werden durch die elektronische Steuereinrichtung 60 das Steuerventil 45 mit Leistungsschalter S3 geschlossen und die in den zum Vorratsbehälter 57 des Fluids 23 führenden Leitungen 57a, 576 angebrachten Steuerventile 46, 47 mit Leistungsschaltern S4, S5 geöffnet. Hierbei wird das Fluid 23 aus dem Vorratsbehälter 57 durch den nunmehr als Pumpe arbeitenden hydraulischen Motoi 26 in den Hydraulikspeicher 29 unter ständigem Druckaufbau gespeichert. Dieser Vorgang wird von der Steuereinrichtung 60 dann abgebrochen durch Sperrung der Steuerventile 46, 47 unu öffnung des Ventiles 45, wenn die Zylinder 51, 52 wieder arbeiten oder der Widerstandsdruckgeber DG 3 im Hydraulikspeicher 29 der elektronischen Steuereinheit genügend hohen Speicherdruck meldet.For partial recovery of energy when forcibly braking the free piston internal combustion engine 9 z. B. when operating in a vehicle, the hydraulic motor 26 acts as a pump against the hydraulic accumulator 29 when the cylinders 51, 52 are switched off. For this purpose, the control valve 45 with circuit breaker S3 is closed by the electronic control device 60 and the control valves 46, 47 with circuit breakers S4, S5 attached to the lines 57a, 576 leading to the reservoir 57 of the fluid 23 are opened. In this case, the fluid 23 from the reservoir 57 is stored in the hydraulic accumulator 29 by the hydraulic motor 26, which now works as a pump, under constant pressure build-up. This process is then aborted by the control device 60 by blocking the control valves 46, 47 and opening the valve 45 when the cylinders 51, 52 are working again or the resistance pressure transducer DG 3 in the hydraulic accumulator 29 reports a sufficiently high accumulator pressure to the electronic control unit.

Die nunmehr im Hydraulikspeicher 29 anstehendeThe now pending in the hydraulic accumulator 29

Druckenergie wird für den Kompressionsvorgang in den Zylindern 51,52 eingesetzt. Um genügende Druckdifferenz zur Abnahme eines Drehmomentes am hydraulischen Motor 26 zu erhalten, öffnet die elektronische Steuereinrichtung 60, veranlaßt durch das Signal des Widerstandsdruckgebers DG 3, das Steuerventil 46 und sperrt gleichzeitig das Steuerventil 45. Somit fließt das Fluid 23 in den Vorratsbehälter 57 zurück, der drucklos ist. Dies geschieht so lange, bis der Druck im Hydraulikspeicher 29 auf den für die Aufrechterhaltung des Kompressionsvorgangs der Zylinder 51,52 notwendigen Restdruck abgefallen ist. Dieser Restdruck wird der elektronischen Steuereinrichtung 60 vom Widerstandsdruckgeber DG 3 mitgeteilt, worauf die Schließung des Steuerventils 46 und die öffnung des Steuerventils 45 erfoigt und die Freikolbenbrennkraftmaschine 9 nunmehr ihre Kompressionsenergie aus dem Arbeitshub der Zylinder 51,52 gewinnt. Zur Bereitstellung der notwendigen Energie für die elektronische Steuereinrichtung 60 wird beispielsweise ein über eine Abgasturbine 50 angetriebener Drehstromgenerator 48 mit Speicherbatterie 49 eingesetzt.Pressure energy is used for the compression process in the cylinders 51, 52. In order to obtain a pressure difference sufficient to decrease a torque at the hydraulic motor 26, the electronic control device 60, caused by the signal of the resistance pressure transducer DG 3, opens the control valve 46 and at the same time blocks the control valve 45. The fluid 23 thus flows back into the reservoir 57, which is pressureless. This continues until the pressure in the hydraulic accumulator 29 has dropped to the residual pressure necessary to maintain the compression process of the cylinders 51, 52. This residual pressure is communicated to the electronic control device 60 by the resistance pressure transducer DG 3 , whereupon the control valve 46 is closed and the control valve 45 is opened and the free-piston internal combustion engine 9 now gains its compression energy from the working stroke of the cylinders 51, 52. To provide the necessary energy for the electronic control device 60, a three-phase generator 48 with a storage battery 49 driven by an exhaust gas turbine 50 is used, for example.

Die elektronische Steuereinrichtung 60 besteht im wesentlichen aus den vViderstandsdruckgebern DG 1, DG 2, DG 3 für die Zylinder 51,52 und für den Hydraulikspeicher 29, den zugehörigen Pegelwandlern Z1, Z 2, Z3, Z4, dem Bremsschalter 59, der Steuereinheit 65,66 für die Zylinder 51, 52, den Leistungsschaltern Ei, E2, Ai, A 2, Vi, Vl, 51,52, 53, 54,55, dem Vorgaberegler 64 sowie einem Zeitschalter 67 und HilfszündeinrichtungenKl,.K2(Fig.2). The electronic control device 60 essentially consists of the resistance pressure transducers DG 1, DG 2, DG 3 for the cylinders 51, 52 and for the hydraulic accumulator 29, the associated level converters Z 1, Z 2, Z3, Z4, the brake switch 59 and the control unit 65 , 66 for the cylinders 51, 52, the circuit breakers Ei, E2, Ai, A 2, Vi, Vl, 51,52, 53, 54,55, the default controller 64 and a timer 67 and auxiliary ignition devicesKl, .K2 (Fig. 2 ).

In F i g. 3 ist das Impulsdiagramm der Steuerimpulse dargestellt wie sie für die Steuerung der Einlaßventile 35,36, der Auslaßventile 37,38, der elektronischen Steuerventile 43, 44, der druckpunktabhängigen Hydraulikventile 41, 42 und der Brennstoffeinspritzvorrichtung 39,40 benötigt werden.In Fig. 3 shows the timing diagram of the control pulses as they are for the control of the intake valves 35,36, the exhaust valves 37,38, the electronic control valves 43, 44, the pressure point-dependent hydraulic valves 41, 42 and the fuel injection device 39.40 are required.

Beim Start wird hierbei zuerst das Auslaßventil 37 des Zylinders 51 geöffnet. Dies dient zum Entspannen und Auslassen der Abgase, die sich vom vorhergehenden Arbeitshub im Brennraum 13a befinden. Nach Ablauf der Auslaßzeit f 4, die einer fest vorgegebenen Zeitkonstante entspricht, wird zusätzlich das Einlaßventil 35 des Zylinders 51 geöffnet. Nunmehr strömt die über ein Ladeluftgebläse 58 erzeugte unter Druck stehende Ladeluft in den Brennraum 13a und durchspült diesen. Nach Beendigung der fest vorgegebenen Spül- und Ladezeit 35 wird das Öffnungssignal für das Einlaßventil 35 und Auslaßventil 37 abgeschaltet, und es beginnt durch öffnen des elektrohydraulischen Steuerventils 43 des Zylinders 51 der Kompressionshub. Gleichzeitig mit dem öffnen dcS cickifuhydräüiischen Sieuerveriiiis 43 wird die Brennstoffeinspritzvorrichtung 39 geöffnet Die Öffnungszeit des elektrohydraulischen Steuerventils 43 ist eine fest vorgegebene Zeit, die von der Dauer der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 23 aus dem Hydraulikspeicher 29 beim Kompressionsvorgang bestimmt wird. Im Gegensatz hierzu ist z. B. die Öffnungsdauer der Einspritzvorrichtung zeitlich veränderbar, um die Menge des eingebrachten Kraftstoffes zu regeln. Die Impulslänge der Steuerimpulse für die Brennstoffeinspritzvorrichtung 39 kann also über die einzugebende Kraftstoffmenge gemäß F i g. 2 mit dem Vorgaberegler 64 und dem Zeitschalter 67 bestimmt werden. Unmittelbar nach Erreichen des höchsten Kompressionsdrucks wird die Selbstzündung des Gemisches nach einem Dieselprozeß erreicht In diesem Falle schaltet die elektronische Steuereinheit 65 das Öffnungssignal für das elektrohyclraulische Steuerventil 43 ab, worauf sich dieses in dem unter Arbeitsdruck stehenden Fluid 23 befindliche Steuerventil 43 sofort selbsttätig schließt. Hieran schließt sich der Arbeitshub an, dessen Zeitdauer von der Zahl der in der Zeiteinheit abgegebenen Hübe einerseits, dem abzugebenden Drehmoment und der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids andererseits abhängt. Nach Beendigung des Kompressionsvorganges im Zylinder 51, also nach Abschaltung des Steuersignals fürAt the start, the outlet valve 37 of the cylinder 51 is opened first. This is used to relax and Discharge of the exhaust gases that are in the combustion chamber 13a from the previous working stroke. After expiration the outlet time f 4, which corresponds to a fixed predetermined time constant, the inlet valve 35 of the Cylinder 51 open. The pressurized charge air generated by a charge air blower 58 now flows into the combustion chamber 13a and flushes it through. At the end of the fixed flushing and loading time 35, the opening signal for the inlet valve 35 and outlet valve 37 is switched off, and it begins to open of the electro-hydraulic control valve 43 of the cylinder 51, the compression stroke. Simultaneously with opening dcS cickifuhydräüiischen Sieuerveriiiis 43 will the Fuel injector 39 open The opening time of the electrohydraulic control valve 43 is a fixed time that depends on the duration of the flow velocity of the fluid 23 from the hydraulic accumulator 29 is determined during the compression process. In contrast, z. B. the opening time the injection device can be changed over time in order to regulate the amount of fuel introduced. the The pulse length of the control pulses for the fuel injector 39 can therefore be greater than the one to be entered Amount of fuel according to FIG. 2 can be determined with the default controller 64 and the timer 67. Direct after reaching the highest compression pressure, auto-ignition of the mixture is based on a diesel process In this case, the electronic control unit 65 switches the opening signal for the electro-hydraulic Control valve 43, whereupon this is located in the fluid 23 under working pressure Control valve 43 closes automatically immediately. This is followed by the working stroke, the duration of which is from the number of strokes delivered in the unit of time on the one hand, the torque to be delivered and the flow speed of the fluid on the other hand depends. After completion of the compression process in cylinder 51, that is, after switching off the control signal for

ίο das elektronische Steuerventil 43, wird über ein Öffnungssignal das Auslaßventil 38 des Zylinders 52 geöffnet und es beginnt für Zylinder 52 entsprechend zeitversetzt der gleiche Arbeitsablauf wie für Zylinder 51, wobei der Zylinder 51 in seinem Impulsdiagramm als Bezug für die elektronische Steuereinheit 66 des Zylinders 52 dient. Es gibt für die Auslegung der Freikolbenbrennkraftmaschine 9 und der elektronischen Steuereinrichtung 60 hierbei eine obere Hubzahl- und somit Drehzahlgrenze, die das Impulsdiagramm gemäß F i g. 3 zeigt Diese Grenze wird dann erreicht, wenn die Dauer des Arbeitshubes unter die Dauer der Summe von Lade- und Spülzeit 11, Kompressionszeit 12 und Auslaßzeit (4 sinkt Es gilt daher für die Auslegung der Steuerungsabläufe der elektronischen Steuereinrichtung 60:ίο the electronic control valve 43, the exhaust valve 38 of the cylinder 52 is opened via an opening signal and the same workflow begins for the cylinder 52 with a corresponding time delay as for the cylinder 51, the cylinder 51 in its pulse diagram as a reference for the electronic control unit 66 of the cylinder 52 serves. For the design of the free-piston internal combustion engine 9 and the electronic control device 60, there is an upper stroke rate and thus speed limit, which is shown in the pulse diagram according to FIG. 3 shows this limit is reached when the duration of the working stroke falls below the duration of the sum of charging and flushing time 1 1, compression time 1 2 and discharge time (4).

13 > 11 + 12 + / 4 1 3> 1 1 + 1 2 + / 4

Im anderen Fall, also wenn f3 < f 1 + i2 + f4 ist, wären die Arbeitsabläufe beider Zylinder 51,52, die auf einen gemeinsamen Hydraulikmotor 26 arbeiten, nicht mehr zu synchronisieren. Die elektronische Steuereinrichtung 60 würde in diesem Falle sicherheitshalber den zweiten Zylinder 52 abschalten, was praktisch einem Leitungsabfall gleichkäme.In the other case, i.e. if f3 <f 1 + i2 + f4, the work processes of both cylinders 51, 52, which work on a common hydraulic motor 26, would not be more to sync. The electronic control device 60 would be the security in this case turn off the second cylinder 52, which would practically be equivalent to a line drop.

Der vorbeschriebene Ablauf wird von der elektronischen Steuereinrichtung 60 wie folgt bewirkt:
Der im unteren Teil des Zylinders 51, 52 im Fluidraum angebrachte elektronische Widerstandsdruckgeber DGl, DG 2 dient zum Ermitteln der jeweils im Fluid herrschenden Druckverhältnisse. In Fig.4 ist der Verlauf der dem Druck während eines Arbeitsspiels — Kompressionshub und Arbeitshub — entsprechenden Widerstandsänderung dargestellt Dieses Signal wird den Pegelwandlern Zi, Z 2 in der elektronischen Steuereinheit 65,66 zugeführt. Aufgabe der Pegelwandler Zi, Z 2 ist es, aus dem vorgegebenen Druckgebersignal zu ermitteln, wann der Zündzeitpunkt eingetreten ist und wann der Arbeitsdruck im Fluid 23 unter den Wert für die selbständige Schließung des druckpunktabhängigen Hydraulikventils 41, 42 gesunken ist Hierzu bedienen sich die Pegelwandler Zl, Z2 vorgegebener Vergleichswcfic, die ifi Fofiii von elektrischen Schweiiwerten gespeichert sind.
The sequence described above is effected by the electronic control device 60 as follows:
The electronic resistance pressure transducer DG1, DG 2 mounted in the lower part of the cylinder 51, 52 in the fluid space is used to determine the pressure conditions prevailing in the fluid. 4 shows the course of the change in resistance corresponding to the pressure during a work cycle - compression stroke and working stroke. This signal is fed to the level converters Zi, Z 2 in the electronic control unit 65, 66. The task of the level converters Zi, Z 2 is to use the given pressure sensor signal to determine when the ignition point has occurred and when the working pressure in the fluid 23 has fallen below the value for the automatic closing of the pressure point-dependent hydraulic valve 41, 42. The level converters Zl are used for this purpose , Z2 predefined comparison wcfic, which ifi Fofiii of electrical welding values are stored.

Bei Überschreitung des beim Kompressionsvorgang erreichten maximalen Kompressionsdruckes gibt der jeweilige Pegelwandler Z1, Z 2 einen positiven Startimpuls ab. Dieser Startimpuls informiert die Steuereinheit 65,66 des zugehörigen Zylinders 51,52 über den Zündvorgang. Die Steuereinheit 65 des Zylinders 51 wirdIf the maximum compression pressure reached during the compression process is exceeded, the respective level converter Z 1, Z 2 emits a positive start pulse. This start pulse informs the control unit 65, 66 of the associated cylinder 51, 52 about the ignition process. The control unit 65 of the cylinder 51 becomes

dadurch veranlaßt das Öffnungssignal für das elektrohydraulische Steuerventil 43 abzuschalten. Hierzu steht die Steuereinheit 65 über einen Leistungsverstärker mit der elektromagnetischen Schaltwicklung des Leistungsschalteirs 51 des Steuerventils 43 in Verbindung. Die Leistungsschalter Ei, A 1, Vl, 51, £2, A 2, V2, 52 haben dabei die Aufgabe, das jeweilige von der Steuereinheit 65, 66 kommende Schaltsignal in der Schaltleistung so zu verstärken, daß der Schaltvorgang in derthis causes the opening signal for the electrohydraulic control valve 43 to be switched off. For this purpose, the control unit 65 is connected to the electromagnetic switching winding of the power switch 51 of the control valve 43 via a power amplifier. The circuit breakers Ei, A 1, Vl, 51, £ 2, A 2, V2, 52 have the task of amplifying the respective switching signal coming from the control unit 65, 66 in the switching capacity so that the switching process in the

vorgegebenen Zeit durchgeführt werden kann. Ferner steht die elektronische Steuereinheit 65 des Zylinders 51 mit der Steuereinheit 66 des Zylinders 52 in Verbindung. Sie informiert somit die Steuereinheit 66 über den Beginn des Arbeitsablaufes für den Zylinder 52.predetermined time can be carried out. Furthermore, the electronic control unit 65 of the cylinder 51 is stationary with the control unit 66 of the cylinder 52 in connection. It thus informs the control unit 66 of the beginning of the workflow for cylinder 52.

Bei Erreichung des vorgegebenen Vergleichswertes für den Druckpunkt des druckpunktabhängigen Hydraulikventils gibt der Pegelwandler Zl des ZylindersWhen the specified comparison value for the pressure point of the pressure point-dependent hydraulic valve is reached is the level converter Zl of the cylinder

51 einen negativen Startimpuls an die zugehörige Steuereinheit 65. Diese erkennt somit, daß der Arbeitshub beendet ist und veranlaßt über den Leistungsschalter A 1 die öffnung des Auslaßventils 37 und die Schließung des druckpunktabhängigen Hydraulikventils 41.51 sends a negative start pulse to the associated control unit 65. This recognizes that the working stroke has ended and initiates the opening of the outlet valve 37 and the closing of the pressure point-dependent hydraulic valve 41 via the circuit breaker A 1.

Die Arbeitsabläufe für den Pegelwandler Z2 und die Steuereinheit 66 des Zylinders 52 verlaufen analog mit der Maßgabe, daß sich der Arbeitsabiauf des ZylindersThe work processes for the level converter Z2 and the control unit 66 of the cylinder 52 also run analogously the proviso that the work sequence of the cylinder

52 nach dem Startimpuls der Steuereinheit 65 richtet. Hiermit ist eine kontinuierliche Synchronisierung der Arbeitsabläufe für Zylinder 51 und Zylinder 52 gewährleistet. 52 based on the start pulse of the control unit 65. This is a continuous synchronization of the Workflows for cylinder 51 and cylinder 52 guaranteed.

Der in F i g. 2 dargestellte Vorgaberegler 64 und Zeitschalter 67 steuert über die Steuereinheit 65, 66 den Anlauf sowie den Stoppvorgang und die Kraftstoffmengenversorgung der Freikolbenbrennkraftmaschine 9.The in F i g. The default regulator 64 and time switch 67 shown in FIG. 2 controls the control unit 65, 66 Start-up as well as the stopping process and the fuel quantity supply of the free-piston internal combustion engine 9.

ventile u. dgl. zur Verfügung steht.Valves and the like is available.

Fig. 7 zeigt das Wirkschaltbild des in Fig. 2 dargestellten Impulsgenerators 84. Er besteht aus einem astabilen Multivibrator, dessen Frequenz als Hubdrehzahlvorgabe für die Freikolbenbrennkraftmaschine 9 dient. Seine Frequenz wird z. B. über die veränderlichen Basiswiderstände eingestellt. Die Rechteckpulse werden in der nachfolgenden Pulsformstufe in kurzzeitige Nadelpulse als Startpulse für die Steuereinheit 65, 66 des Zy-FIG. 7 shows the circuit diagram of that shown in FIG Pulse generator 84. It consists of an astable multivibrator, the frequency of which is specified as the stroke speed for the free piston internal combustion engine 9 is used. Its frequency is z. B. via the variable base resistances set. The square-wave pulses are transformed into short-term needle pulses in the subsequent pulse shape stage as start pulses for the control unit 65, 66 of the cycle

linders 51,52 umgewandelt.Linders 51.52 converted.

In F i g. 8 ist das Blockschaltbild der Steuereinheit 65, 66 für einen Zylinder 51,52 mit seinen wichtigsten Funktionselementen dargestellt. Ein bistabiles Flip/Flop FFB1 schaltet durch den Startimpuls /sdes Impulsgenerators 84 in F i g. 7 den Hilfstaktgeber 85 ein. Dieser Hiifstaktgeber 85 versorgt die beiden Schieberegister SR 1, SR 2 mit dem Hilfstakt. Ausgehend von dem in Fig. 3 dargestellten Impulsdiagramm der Startimpulse gibt das bistabile Flip/Flop FFB 2 das Signal für das Auslaßventil ein. Nach einer bestimmten Anzahl n/2 von Takten des Hilfstaktgenerators 85 an das Schieberegister SR 2 gibt dieses den Startimpuls an das bistabile Flip/Flop FFB 3 weiter, das das Einschaltsignal für den Leistungsschalter E1 des Einlaßventils 35 erzeugt. DasIn Fig. 8 shows the block diagram of the control unit 65, 66 for a cylinder 51, 52 with its most important functional elements. A bistable flip / flop FFB 1 switches through the start pulse / s of the pulse generator 84 in FIG. 7 the auxiliary clock generator 85 a. This auxiliary clock generator 85 supplies the two shift registers SR 1, SR 2 with the auxiliary clock. Based on the pulse diagram of the start pulses shown in FIG. 3, the bistable flip / flop FFB 2 inputs the signal for the outlet valve. After a certain number n / 2 of clocks from the auxiliary clock generator 85 to the shift register SR 2, the latter forwards the start pulse to the bistable flip / flop FFB 3 , which generates the switch-on signal for the circuit breaker E 1 of the inlet valve 35. That

positiven Startimpuls. Die Hineinnahme des Widerstandsreglers in die Nullposition läßt den Vorgaberegler 64 ein Stoppsignal zur Sperrung nachfolgender Arbeits-positive start impulse. The inclusion of the resistance regulator in the zero position leaves the default regulator 64 a stop signal to block subsequent work

Freikolbenbrennkraftmaschine 9 nur dann anläuft, wenn Arbeitsleistung benötigt wird. Wird der Widerstandsgeber in eine dem vorzugebenden Kraftstoffver-Free piston internal combustion engine 9 only starts when work is required. Becomes the resistance giver in one of the specified fuel

Wird diese gestartet, muß der Widerstandsgeber des 25 Schieberegister SR 1 gibt nach π Takten des Hilfstakt-Vorgabereglers 64 aus der Nullposition in eine der vor- gebers 85 den Startimpuls als Abschaltimpuls an die gegebenen Kraftstoff menge proportionale Stellung ge- Flip/Flops FFB 2, FFB 5 und FFB 4 weiter. Das Flip/ bracht werden. Die Herausnahme des Widerstandge- Flop FFB 2 schaltet hierbei das Auslaßventil 37 und bers aus der Nullposition läßt den Vorgaberegler 64 über das Flip/Flop FFB3 das Einlaßventil 35 ab. Die über den Zeitschalter 67 ein Startsignal zum Beginn des 30 Flip/Flops FFB4 und FFB 5 erhalten einen um η verArbeitsvorganges für Zylinder 51 geben — z. B. einen schobenen Startimpuls und bilden das EinschaltsignalIf this is started, the resistance transmitter of the shift register SR 1 must output the start pulse as a switch-off pulse to the given fuel quantity proportional position after π clocks of the auxiliary clock default controller 64 from the zero position into one of the default controllers 85 flip / flops FFB 2, FFB 5 and FFB 4 continue. That flip / be brought. The removal of the resistance flop FFB 2 switches the outlet valve 37 and, beyond the zero position, the default controller 64 releases the inlet valve 35 via the flip / flop FFB 3. Via the timer 67, a start signal at the beginning of the 30 flip / flops FFB 4 and FFB 5 received a processing process for cylinder 51 to give η - z. B. a shifted start pulse and form the switch-on signal

für den Leistungsschalter Vl der Brennstoffeinspritzvorrichtung 39 und das Steuerventil 43. Ist der Einspritzvorgang beendet, wird von dem in F i g. 2 dargestelltenfor the circuit breaker V1 of the fuel injection device 39 and the control valve 43. When the injection process has ended, the circuit shown in FIG. 2 shown

hübe an die Steuereinheit 65 abgeben — z.B. einen 35 Zeitschalter 67 das Flip/Flop FFB 5 und somit der Leinegativen Stoppimpuls. Somit ist gewährleistet, daß die stungsschalter Vl abgeschaltet.deliver strokes to the control unit 65 - for example a time switch 67, the flip / flop FFB 5 and thus the line-negative stop pulse. This ensures that the power switch Vl is switched off.

Gibt der Pegelwandler Z1, Z 2 den Zündimpuls ab, so wird das Flip/Flop FFB 4 und somit der Leistungsschalter S1 des Steuerventils 43 abgeschaltet und das druckbrauch proportionale Stellung gebracht, dient die Höhe 40 punktabhängige Hydraulikventil 41 wird über das Flip/ des vorgegebenen Widerstandswertes als Maß für die Flop FFB 6 geöffnet. Die Freikolbenbrennkraftmaschi-Öffnungszeit der elektronischen Brennstoffeinspritzvorrichtung 39,40.If the level converter Z1, Z 2 emits the ignition pulse, the flip / flop FFB 4 and thus the power switch S 1 of the control valve 43 are switched off and the position proportional to the pressure consumption is brought, the level 40 point-dependent hydraulic valve 41 is specified via the flip / the Resistance value as a measure for the flop FFB 6 open. The free piston engine open time of the electronic fuel injector 39,40.

Zur Verdeutlichung der wichtigsten Baueinheiten der in Fig. 2 dargestellten elektronischen Steuereinrichtung 60 werden die wesentlichen Schaltungsfunktionen anhand der Beispiele gemäß F i g. 5 bis 8 nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigt F i g. 5 das Wirkschaltbild der eingesetzten Pegelwandler Zl, Z2, Z3. Jeder Pegelwandler Zl, Z2, Z3 besteht beispielsweise aus einer Widerstandsbrücke 70, in der ein Zweig durch den Widerstandsdruckgeber 7i gebildet wird, jede Widerstandsänderung des Widerstandsdruckgebers 71 bewirkt eine analoge elektrische Spannung am EingangTo illustrate the most important structural units of the electronic control device shown in FIG. 2 60 the essential circuit functions are illustrated using the examples according to FIG. 5 to 8 below described. Here, FIG. 5 shows the circuit diagram of the level converters Zl, Z2, Z3 used. Any level converter Zl, Z2, Z3 consists, for example, of one Resistance bridge 70 in which a branch is formed by the resistance pressure transducer 7i, any change in resistance of the resistance pressure transducer 71 causes an analog electrical voltage at the input

des Vorverstärkers 72. Dieser verstärkt diese Spannung 55 der Differenz beider Werte die Auslösung des Stoppim- und gibt diese auf den Eingang des Analog-Digitalwand- pulses dann, wenn der Vorgabekompressionsdruck mit lers 73. Dieser vergleicht die Höhe der Eingangsspan- dem Speicherdruck übereinstimmt. Der Widerstandsnung mit der Vorgabespannung des Schwellwertgebers temperaturgeber 86 für die Motortemperatur erhöht 74, der eine bestimmte einstellbare Vorgabegleichspan- hierbei bei kaltem Motor grundsätzlich den Kompresnung für die Zündschwelle abgibt Der Analog-Digital- 60 sionsdruck gegenüber dem betriebswarmen Motor, so wandler 73 ermittelt aus dem Vergleich des Schwellwer- daß ein sicherer Kaltstart erfolgen kann. Mit dem Komtes mit der Druckgeberspannung den Zündimpuls. In pressionsdruckeinsteller 87 ist es möglich, den Kom-Fig.6 ist einer der Leistungsschalter Ei, Ai, Vi, Si, pressionsdruck auf den gewünschten Kraftstoff abzu- £2, A 2, V2, 52 beispielsweise als dreistufiger Transi- stimmen und in Verbindung mit der Hilfszündanlage storschaltverstärker 80 dargestellt Er erhält von der 65 Ki, K 2, die in F i g. 2 dargestellt ist, von Diesel- auf Steuereinheit 65, 66 die entsprechenden Eingangssteu- Ottobetrieb umzustellen.of the preamplifier 72. This amplifies this voltage 55 of the difference between the two values triggering the stop impulse and sends this to the input of the analog-digital wall pulse when the specified compression pressure corresponds to lers 73. This compares the level of the input voltage to the storage pressure. The resistance to the set voltage of the temperature transducer 86 for the engine temperature is increased 74, which basically outputs a certain adjustable default DC voltage for the ignition threshold when the engine is cold Comparison of the threshold value that a safe cold start can take place. With the comte with the pressure transducer voltage the ignition pulse. In pressionsdruckeinsteller 87, it is possible to Kom-6 is one of power switches egg, Ai, Vi, Si, pressionsdruck ERS to the desired fuel £ 2, A 2, V2, 52, for example, agree as a three-stage, and in conjunction transis- shown with the auxiliary ignition system stor switch amplifier 80. He receives from the 65 Ki, K 2, which in F i g. 2 is shown to switch from diesel to control unit 65, 66 the corresponding input control Otto operation.

erimpulse und verstärkt diese so, daß eine ausreichende Es ist auch möglich, die in den Beispielen gemäß dererimpulse and amplify it in such a way that a sufficient It is also possible to use those in the examples according to the

Schaltleistung für die Steuerventile, Ein- und Auslaß- F i g. 5 bis 8 dargestellten Schaltkreise durch die Schalt-Switching capacity for the control valves, inlet and outlet F i g. 5 to 8 shown by the switching

ne 9 hat somit gezündet und arbeitet so lange, bis der in Fig. 2 dargestellte Pegelwandler Z4 den Hilfstaktgeber 85 mit einem Stoppimpuls abschaltet.ne 9 has thus ignited and works until the level converter Z4 shown in FIG. 2, the auxiliary clock generator 85 switches off with a stop pulse.

Die Zeit, zu der der Stoppimpuls erfolgt, ist über den Pegelwandler Z4 bestimmt. Dieser berücksichtigt hierbei die vom Widerstandstemperaturgeber 86 ermittelte Motortemperatur und beeinflußt damit den verbleibenden Restdruck, der als Kompressionsdruck über den Widerstandsdruckgeber DG 3 und den Pegelwandler Z3 erfaßt und an die Steuereinheit 65/66 weitergeleitet wird und für den Kompressionshub im Hydrauiikspeicher 29 verbleibt Durch Vergleich mit dem eingestellten Kompressionsdruck ergibt sich in Abhängigkeit vonThe time at which the stop pulse occurs is determined by the level converter Z4. This takes into account the engine temperature determined by the resistance temperature transmitter 86 and thus influences the remaining residual pressure, which is recorded as compression pressure via the resistance pressure transmitter DG 3 and the level converter Z3 and forwarded to the control unit 65/66 and remains in the hydraulic accumulator 29 for the compression stroke set compression pressure results as a function of

iSy. kreislogik des Mikroprozessors zu ersetzen. Dieser be-iSy. to replace the circuit logic of the microprocessor. This is

f;i sitzt im einzelnen ebenfalls die hier dargestellten Ein-f; i is also the individual input shown here

ώ Schaltkreise in integrierter Form. Durch die Verwen-ώ Integrated circuits. By using

ψ dung des Mikroprozessors kann somit eine besonders The use of the microprocessor can therefore be a special one

|-ji kompakte Bauweise der elektronischen Steuereinrich-| -ji compact design of the electronic control device-

■ ■'. tung erzielt werden.■ ■ '. tion can be achieved.

ρ Die Ein- und Auslaßventile 35, 36; 37, 38 können alsρ The inlet and outlet valves 35, 36; 37, 38 can be used as

t]j elektromagnetische oder hydraulisch steuerbare Ventilet] j electromagnetic or hydraulically controllable valves

|| ausgebildet sein (F i g. 9). Hierzu befindet sich in einem|| be formed (Fig. 9). This is located in a

i| Zylinder 112 ein Kolben 113, der bei Beaufschlagungi | Cylinder 112 a piston 113, which when acted upon

ψ- mittels eines Steuerfluids 114 gegen den Druck einer ψ- by means of a control fluid 114 against the pressure of a

;ϊ. Feder 115 das jeweilige Ventil öffnet. In der Vorlauflei-; ϊ. Spring 115 opens the respective valve. In the feed line

ί·: tung 116 des hydraulischen Steuerkreises ist ein elektro-ί ·: device 116 of the hydraulic control circuit is an electro-

f£ nisch betätigbares elektromagnetisches SteuerventilElectromagnetic control valve that can be operated finely

if 111 angeordnet, das in vorgegebenen Perioden öffnetif 111 arranged, which opens in specified periods

ί; und schließt. Eine Rücklaufleitung 117 ist an dem Zylin-ί; and closes. A return line 117 is on the cylinder

ΨΙ der 112 vorgesehen. Wird das elektromagnetische Steu- ΨΙ of the 112 provided. If the electromagnetic control

]| erventil 111 geschlossen, kann kein Steuerfluid 114 flie-] | valve 111 closed, no control fluid 114 can flow

Il Ben und die Feder 115 schließt das Ventil 110. || Die sowohl im Otto- als auch im Dieselverfahren undIl Ben and the spring 115 closes the valve 110. || Both in the gasoline and in the diesel process and

U in gemischter Bauweise einsetzbare Freikolbenbrenn- U can be used in mixed design free-piston combustion

§5 kraftmaschine weist erhebliche Vorteile auf, die sich aufSection 5 engine has significant advantages

β den Hub-Drehzahl-Regelbereich, Kraftstoffausnutzung,β the stroke-speed control range, fuel efficiency,

§ Wirkungsgrad, Drehzahl-Drehmomentanpassung, geringe Abgaswerte, Leerlaufbetrieb, Allstoffähigkeit, die§ Efficiency, speed-torque adjustment, low Emission values, idling operation, universal fuel capability, the

.'!' Möglichkeit zum Gemischtbetrieb Diesel/Otto, das Ge-. '!' Possibility of mixed operation diesel / Otto, the

φ wicht, konstruktive Gestaltung, Lärmreduktion, varia- φ weight, structural design, noise reduction, variable

J"I ble Kompression, Lebensdauer, mechanischen Ver-J "I ble compression, service life, mechanical

„.' schleiß, Schmierung und Kühlung, Zahl der erforderli-". ' wear, lubrication and cooling, number of required

*! chen Zylinder und Wartungsvereinfachung auswirken.*! cylinder and maintenance simplification.

Hierzu 7 Blatt ZeichnungenIn addition 7 sheets of drawings

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Freikolbenbrennkraftmaschine mit Mitteln zur Leistungsregelung, mit im Zylinderkopf angeordneten Ein- und Auslaßventilen sowie einer Brennstoffeinspritzvorrichtung, mit einem vom Freikolben belasteten geschlossenen Hydraulikkreis, der den Zylinder der Freikolbenbrennkraftmaschine auf der dem Brennraum abgewandten Seite des Freikolbens mitumfaßt und der in seinem Vorlauf mindestens einen hydraulischen Motor aufweist, mit den Vor- und Rücklauf des Fluids im Hydraulikkreis steuernden Ventilen und mit einem Druckgeber im Hydraulikkreis, mit einer elektronischen, die Ein- und Auslaßventile sowie die Brennstoffeinspritzvorrichtung betätigenden Steuereinrichtung zur Leistungsregelung sowie mit einem Hydrau'ikspeicher zwischen dem hydraulischen Motor und dem im Rücklauf des Hydraulikkreises befindlichen Steuerventil, wobei das Steuerventil von der elektronischen Steuereinrichtung derart ansteuerbar ist, daß seine Öffnungsstellung nur dem Verdichtungstakt zugeordnet ist und es bei abgeschaltetem Signal von der elektronischen Steuereinrichtung selbsttätig schließt, und wobei ferner der Druckgeber im Zylinder angeordnet ist und der von ihm erfaßte zeitliche Druckverlauf im Hydraulikkreis der elektronischen Steuereinrichtung zur Leistungsregelung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Steuereinrichtung (60) jedem Zylinder (51,52) zugeordneten Steuereinheiten (65, 66) miteinander verbunden sind, daß die Steuereinheiten (65, 66) eingangsseitig mit Pegel wandlern (Zi, Z 2, ZZ), mittels derer in Abhängigkeit von der Motortemperatur der als Kompressionsdruck für den Kompressionshub verbleibende Restdruck beeinflußt wird, mit einem Impulsgenerator (84) zur Vorgabe der Hubdrehzahl, mit einem von einem Vorgaberegler (64) betätigbaren Zeitschalter (67) zur Steuerung des Anlauf- und Stoppvorgangs sowie der Kraftstoffmengenversorgung der Freikolbenbrennkraftmaschine (9) und mit einem Bremsschalter (59) zum Abschalten der Steuereinheiten (65,66) bei Stillsetzung der Freikolbenbrennkraftmaschine (9) sowie ausgangsseitig mit Leistungsschaltern (Ei, A 1, Vl, Sl, E2, Λ 2, V2, 52, D1, D2, 53, S4, 55) der Einlaßventile (35,36), Auslaßventile (37, 38), der Brennstoffeinspritzvorrichtung (39,40), elektrohydraulischen Steuerventile (43, 44, 45, 46, 47) und Hydraulikventile (41, 42) im Hydraulikkreis und zur Umstellung von Diesel- auf Ottobetrieb dienenden HilfsZündeinrichtungen (K 1, K 2) verbunden sind.1. Free piston internal combustion engine with means for power control, with inlet and outlet valves arranged in the cylinder head and a fuel injection device, with a closed hydraulic circuit loaded by the free piston, which includes the cylinder of the free piston internal combustion engine on the side of the free piston facing away from the combustion chamber and which includes at least one hydraulic circuit in its flow Motor has, with the flow and return of the fluid in the hydraulic circuit controlling valves and with a pressure transducer in the hydraulic circuit, with an electronic, the inlet and outlet valves and the fuel injection device actuating control device for power control and with a hydraulic accumulator between the hydraulic motor and the control valve located in the return of the hydraulic circuit, the control valve being controllable by the electronic control device in such a way that its open position is only assigned to the compression cycle and it is switched off at etem signal from the electronic control device closes automatically, and furthermore the pressure transducer is arranged in the cylinder and the pressure profile recorded by it in the hydraulic circuit is fed to the electronic control device for power regulation, characterized in that the in the control device (60) of each cylinder (51 , 52) associated control units (65, 66) are connected to each other, that the control units (65, 66) on the input side with level converters (Zi, Z 2, ZZ), by means of which, depending on the engine temperature, the residual pressure remaining as compression pressure for the compression stroke is influenced, with a pulse generator (84) for setting the stroke speed, with a timer switch (67) that can be actuated by a setting controller (64) to control the start-up and stopping process as well as the fuel supply of the free-piston internal combustion engine (9) and with a brake switch (59) for Switching off the control units (65,66) when the free piston internal combustion engine (9) and on the output side with circuit breakers (Ei, A 1, Vl, Sl, E2, Λ 2, V2, 52, D 1, D2, 53, S4, 55) of the inlet valves (35, 36), outlet valves (37, 38), the fuel injection device (39, 40), electrohydraulic control valves (43, 44, 45, 46, 47) and hydraulic valves (41, 42) in the hydraulic circuit and auxiliary ignition devices (K 1, K 2) used for switching from diesel to Otto operation are connected. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgaberegler (64) eingangsseitig mit dem Impulsgenerator (84), dem Pegelwandler (Z 1) der Steuereinheit (65) und dem Pegelwandler (Z 2) der Steuereinheit (66) verbunden ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the input regulator (64) is connected on the input side to the pulse generator (84), the level converter (Z 1) of the control unit (65) and the level converter (Z 2) of the control unit (66). 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelwandler (Z 1) eingangsseitig mit einem im Hydraulikkreisabschnitt des Zylinders (51) angeordneten Widerstandsdruckgcbcr (DG 1), der Pegelwandler (Z2) eingangsseitig mit einem im Hydraulikkreisabschnitt des Zylinders (52) angeordneten Widerstandsdruckgeber (DG 2), der Pegelwandler (ZZ) eingangsseitig mit einem Widerstandsdruckgeber (DG 3) im Hydraulikspeicher3. Internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized in that the level converter (Z 1) on the input side with a resistance pressure gcbcr (DG 1) arranged in the hydraulic circuit section of the cylinder (51), the level converter (Z2) on the input side with one in the hydraulic circuit section of the cylinder (52 ) arranged resistance pressure transducer (DG 2), the level converter (ZZ) on the input side with a resistance pressure transducer (DG 3) in the hydraulic accumulator (29), der Pegelwandler (Z4) eingangsseitig mit einem Kompressionsdruckeinsteller (87), einem Temperaturgeber (86) und dem Impulsgenerator (84) verbunden ist(29), the level converter (Z 4) is connected on the input side to a compression pressure adjuster (87), a temperature sensor (86) and the pulse generator (84) 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 3, daaurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Pegelwandlers (Z 1) mit dem Vorgaberegler (64) verbunden ist4. Internal combustion engine according to claim 1 to 3, characterized in that the output of the level converter (Z 1) is connected to the default controller (64) 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß jeder Pegel wandler (Z 1, Z2, ZZ, Z4) eine Widerstandsbrücke (70) aufweist in der ein Zweig durch einen Widerstandsdruckgeber (71) ausgebildet ist und die über einen Vorverstärker (72) mit einem Analog-Digitalwandler (73) mit Zündimpulsausgang verbunden ist der mit einem Schwellwertgeber (74) in Wirkverbindung steht5. Internal combustion engine according to claim 1 to 4, characterized in that each level converter (Z 1, Z2, ZZ, Z4) has a resistance bridge (70) in which a branch is formed by a resistance pressure transducer (71) and via a preamplifier (72 ) is connected to an analog-digital converter (73) with an ignition pulse output which is in operative connection with a threshold value transmitter (74) 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leistungsschalter (Ei, Ai, Vl, 51; £2,Λ 2, V2,52) als mehrstufiger Transistor oder Thyristor-Schaltverstärker (80) ausgebildet ist durch den Eingangssteuerimpulse auf die ausgangsseitig erforderliche Schaltleistung verstärkbar sind.6. Internal combustion engine according to claim 1 to 5, characterized in that each power switch (Ei, Ai, Vl, 51; £ 2, Λ 2, V2,52) is designed as a multi-stage transistor or thyristor switching amplifier (80) through the input control pulses the switching capacity required on the output side can be amplified. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß der Impulsgenerator (84) aus einem Multivibrator mit einstellbarer Frequenz besteht.7. Internal combustion engine according to claim 1 to 6, characterized in that the pulse generator (84) consists of a multivibrator with adjustable frequency. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß in jeder Steuereinheit (65,66) mit einem Hilfstaktgeber (85) in Wirkverbindung befindliche bistabile Flip/Flops (FFB 1, FFB 2, FFBZ, FFB 4, FFB 5, FFBB) und Schieberegister (SR i,SR2) angeordnet sind.8. Internal combustion engine according to claim 1 to 7, characterized in that in each control unit (65,66) with an auxiliary clock (85) in operative connection bistable flip / flops (FFB 1, FFB 2, FFBZ, FFB 4, FFB 5, FFBB) and shift registers (SR i, SR2) are arranged. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Flip/Flop (FFBS) eingangsseitig mit dem Zeitschalter (67) und dem Schieberegister (SR 1) in Wirkverbindung steht und über den Hilfstaktgeber (85) und das bistabile Flip/ Flop (FFB 1) von dem Impulsstarterimpuls oder dem Stoppimpuls betätigt wird und ausgangsseitig mit dem Leistungsschalter (Vi, V2) für die Brennstoffeinspritzvorrichtung (39, 40) in Wirkverbindung steht.9. Internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the bistable flip / flop (FFBS) on the input side with the timer (67) and the shift register (SR 1) is in operative connection and via the auxiliary clock generator (85) and the bistable flip / flop ( FFB 1) is actuated by the pulse starter pulse or the stop pulse and is in operative connection on the output side with the circuit breaker (Vi, V2) for the fuel injection device (39, 40).
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