DE2831053A1 - Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE2831053A1
DE2831053A1 DE19782831053 DE2831053A DE2831053A1 DE 2831053 A1 DE2831053 A1 DE 2831053A1 DE 19782831053 DE19782831053 DE 19782831053 DE 2831053 A DE2831053 A DE 2831053A DE 2831053 A1 DE2831053 A1 DE 2831053A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valve
fuel
air
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782831053
Other languages
English (en)
Other versions
DE2831053C2 (de
Inventor
Tsuneo Ando
Mikio Minoura
Katsuhiko Motosugi
Setsuro Sekiya
Masaharu Sumiyoshi
Yuzo Takeuchi
Junzo Uozumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Publication of DE2831053A1 publication Critical patent/DE2831053A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2831053C2 publication Critical patent/DE2831053C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/16—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors
    • F02M69/26—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors the means varying fuel pressure in a fuel by-pass passage, the pressure acting on a throttle valve against the action of metered or throttled fuel pressure for variably throttling fuel flow to injection nozzles, e.g. to keep constant the pressure differential at the metering valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/16—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors
    • F02M69/18—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors the means being metering valves throttling fuel passages to injectors or by-pass valves throttling overflow passages, the metering valves being actuated by a device responsive to the engine working parameters, e.g. engine load, speed, temperature or quantity of air
    • F02M69/22—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors the means being metering valves throttling fuel passages to injectors or by-pass valves throttling overflow passages, the metering valves being actuated by a device responsive to the engine working parameters, e.g. engine load, speed, temperature or quantity of air the device comprising a member movably mounted in the air intake conduit and displaced according to the quantity of air admitted to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/30—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines
    • F02M69/36—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines having an enrichment mechanism modifying fuel flow to injectors, e.g. by acting on the fuel metering device or on the valves throttling fuel passages to injection nozzles or overflow passages
    • F02M69/38—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines having an enrichment mechanism modifying fuel flow to injectors, e.g. by acting on the fuel metering device or on the valves throttling fuel passages to injection nozzles or overflow passages using fuel pressure, e.g. by varying fuel pressure in the control chambers of the fuel metering device
    • F02M69/386—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for facilitating the starting-up or idling of engines or by means for enriching fuel charge, e.g. below operational temperatures or upon high power demand of engines having an enrichment mechanism modifying fuel flow to injectors, e.g. by acting on the fuel metering device or on the valves throttling fuel passages to injection nozzles or overflow passages using fuel pressure, e.g. by varying fuel pressure in the control chambers of the fuel metering device variably controlling the pressure of the fuel by-passing the metering valves, e.g. by valves responsive to signals of temperature or oxygen sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/44—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for supplying extra fuel to the engine on sudden air throttle opening, e.g. at acceleration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

T D \£ Patentanwälte:
llEDTKE - DÜHUNG - IXINNE ... , Dipi.-li.g. H .Tiedtke
Gr% Dipl.-Chem. G. Bühling
RUPE - KELLMANN 2831053 Dipf.-lng. R. Kinne
Dipl.-lng. R Grupe
Dipl.-lng. B. Pellmann - 5 -
Bavariaring 4, Postfach 20240
8000 München 2
Tel.: 089-539653
Telex: 5-24 845 tipat
cable: Germaniapatent Münche
14. Juli 1978
B 9059 /case A2332-02
Toyota
TOYOTA JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA Toyota-shi / Japan
AISAN INDUSTRY CO., LTD.
Ohbu-shi / Japan
Brennstoff-Zuführungseinrichtung für Brennkraftmaschinen.
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung bzw. Brennstoff-Versorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung und betrifft insbesondere eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung derjenigen Art, bei der die Ansaugluftmenge von einem Luftventil ermittelt wird, das in einer Ansaugleitung stromaufwärts bzw. oberhalb eines Drosselventils angeordnet und derart steuerbar ist, daß der Druck in einer zwischen dem Luftventil und dem Drosselventil gebildeten Gleichdruckkammer konstant gehalten werden kann, während die der Brennkraftmaschine zuzuführende Brennstoffmenge von einer mit dem Luftventil gekoppelten Brennstoff-Dosieranordnung derart gesteuert wird, daß sie der Ansaugluftmenge proportional ist.
X/ma
Deutsche Bank (München) Klo. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804
809886/0732
- 6 - B 9059
Die bekannte Brennstoff-Zuführungseinrichtung der vorstehend genannten Art umfasst eine zu der Brennkraftmaschine führende Ansaugleitung mit einem darin angeordneten Drosselventil, ein Luftventil, das in der Ansaugleitung stromaufwärts des Drosselventils derart angeordnet ist, daß zwischen dem Drosselventil und dem Luftventil in der Ansaugleitung eine Luftdruckkammer gebildet wird, eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Luftventils derart, daß der in der Luftdruckkammer herrschende Druck auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird, eine mit konstantem Druck arbeitende Brennstoff-Versorgungsquelle zur Zuführung von Brennstoff zu der Ansaugleitung über einen Brennstoff-Förderkanal, ein in dem Brennstoff-Förderkanal angeordnetes Brennstoff-Durchflußdosierventil, das mit dem Luftventil derart gekoppelt ist, daß der Brennstoff-Durchflußquerschnittsbereich des Brennstoff-Durchflußdosierventils proportional zu dem Öffnungsgrad des Luftventils gesteuert wird, und eine Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Wertes der an dem Brennstoff-Durchflußdosierventil gebildeten Druckdifferenz.
Bei der den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweisenden Brennstoff-Zuführungseinrichtung des Standes der Technik kann das Luft/Brennstoff-Gemisch im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine unabhängig von deren Betriebsdrehzahlen auf einen vorgegebenen Luft/Brennstoff-Verhältniswert gesteuert werden, so daß sich eine Reinigung der Abgase der Brennkraftmaschine in einem annehmbaren Ausmaß erreichen läßt. Bei Übergangsbetriebszuständen der Brennkraftmaschine, wie etwa bei Beschleunigung und Verzögerung, treten jedoch Schwierigkeiten bei der Steuerung der erforderlichen Brennstoffmenge auf. Außerdem erfordern derartige übergangsbetriebszustände der Brennkraftmaschine unterschiedliche Luft/Brennstoff-Verhältniswerte im Vergleich zu dem im normalen Dauerbetriebszustand erforderlichen Wert, damit eine zufriedenstellende Betriebsleistung und eine Abgasreinigung gewährleistet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die bei vereinfachtem und geringe Kosten erforderndem Aufbau eine automatische Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des einer Brennkraft-
809386/0732
- 7 - B 9059
maschine bei deren übergangsbetriebszuständen zugeführten Verbrennungsgemisches ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Brennstoff-Zuführungseinrichtung der vorstehend genannten Art mit einer Drucksignalgeneratoreinrichtung, die aus einem Zylinder und einem mit dem Drosselventil gekoppelten und gleitend in dem Zylinder zur Bildung einer volumenveränderlichen Kammer zum Erzeugen eines Drucksignals mit einem der Öffnungsrate oder Schließrate des Drosselventils entsprechenden Wert angeordneten Kolben besteht, sowie einer Einrichtung versehen, die in Abhängigkeit von dem Wert des Drucksignals entweder den in der Luftdruckkammer herrschenden vorgegebenen Druck oder die während des Öffnungsvorganges oder des Schließvorganges des Drosselventils an dem Brennstoff-Druchflußdosierventil gebildete vorgegebene Druckdifferenz korrigiert.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird
zur Änderung der vorgegebenen Druckdifferenz an dem Brennstoff-Durchflußdosierventil die Bildung einer Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung durch eine mit dem Druck unterhalb bzw. stromabwärts des Brennstoff-Durchflußdosierventils beaufschlagte erste Druckkammer, eine auf einem vorgegebenen Druckwert gehaltene zweite Druckkammer und ein in dem Brennstoff-Förderkanal unterhalb bzw. stromabwärts des Brennstoff-Durchflußdosierventils angeordnetes Differenz-Gleichdruckventil vorgeschlagen, wobei das Differenz-Gleichdruckventil auf die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckkamer zur Steuerung des Druckes unterhalb bzw. stromabwärts des Brennstoff-Durchflußdosierventils derart anspricht, daß die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer konstant gehalten und eine Verbindung zwischen der volumenveränderlichen Kammer und der zweiten Druckkammer hergestellt werden kann.
Bei dieser Anordnung wird der Druck in der zweiten Druckkammer in Abhängigkeit von der Betätigung des Drosselventils zur Beschleunigung oder Verzögerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine entsprechend verändert, was eine entsprechende Änderung der an dem
809886/0732
- 8 - B 9059
Brennstoff-Durchflußdosierventil auftretenden Druckdifferenz zur Folge hat. Dies führt zu einer Änderung der durch das Brennstoff-Dosierventil· hindurchtretenden Brennstoffdurchflußmenge, wodurch eine entsprechende Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses erzielt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der der vorgegebene Druck in der Luftdruckkammer in Abhängigkeit von dem Drucksignal geändert werden soll, besteht die Luftdruck-Ventil-Steuereinrichtung aus einem in Abhängigkeit von einer Druckänderung in der Luftdruckkammer betätigten Steuerventil, einem Fluid-Stellglied, das durch den von dem Steuerventil gesteuerten Fluiddruck für die Steuerung des Luftventils zur Beseitigung der Druckabweichung von dem vorgegebenen Druckwert in der Luftdruckkammer betätigt wird, und einer mit einer Gleichdruckquelle zur Bewegung des Steuerventils in eine Richtung in Verbindung stehenden Steuerdruckkammer, wobei die volumenveränderliche Kammer mit der Steuerdruckkammer in Verbindung steht.
Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung ändert sich der Druck in der Steuerdruckkammer in Abhängigkeit von der Betätigung des Drosselventils, wodurch der Öffnungsgrad des Luftventils geändert wird, was dazu führt, daß die Ansaugluftmenge und damit das Luft/ Brennstoff-Verhältnis entsprechend geändert werden.
Auf diese Weise wird die Brennstoffkonzentration des Luft/Brennstoff-Gemisches bei einer Beschleunigung der Brennkraftmaschine automatisch erhöht, während bei einer Verzögerung der Brennkraftmaschine eine Verringerung der Brennstoffkonzentration erfolgt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben.
Es zeigen:
35
Fig. 1 im Schnitt eine schematische Darstellung eines mit der Brennstoff-Zuführungseinrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung
809886/0732
- 9 - B 9059
stehenden Luftansaugteils einer Brennkraftmaschine,
Fig. 2 im Schnitt eine schematische Darstellung des allgemeinen Aufbaus einer Ausführungsform der Brennstoff-Zuführungseinrichtung, und
Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen der Erfindung in einer Fig. 2 ähnlichen Darstellung.
In Fig. 1, in der in Form einer Schnittansicht ein Ansaugleitungsteil· einer mit einer Brennstoff-Zuführungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung versehenen Brennkraftmaschine dargestellt ist, bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Hauptkörper der Einrichtung, der einen an seiner oberen Einlaßöffnung angebrachten Luftfilter 2 sowie in seinem Inneren ein Luftventil bzw. eine Luftklappe 3 und ein Drosselventil· bzw. eine Drossei^appe 4 aufweist. Durch den Luftfiiter 2 angesagte Luft strömt durch das Luftventil· 3 und das Drosserventil· 4 in eine Ansaugieitung 5 und geiangt von dort über (nicht dargestellte) Ansaugkanäle zu den Zylindern der Brennkraftmaschine. Das Drosselventil· bzw. die Drossei^appe 4 ist normaierweise durch eine Feder 6 in Schiießrichtung vorgespannt und dient zur Steuerung des Ansaugluftstromes durch ihre Auslenkung bzw. Winkeiste^ung, die durch eine entsprechende Betätigung eines (nicht dargeste^ten) Gaspedal·s in bekannter Weise bewirkt wird. Die Drehrichtung des Luftventiis bzw. der Luftrappe 3 hängt dagegen von der Ansaugruftmenge ab, d.h., das Luftventil· 3 wird in Öffnungsrichtung gedreht, wenn der Ansaugiuftstrom ansteigt, während es in Schiießrichtung gedreht wird, wenn der Ansaugiuftstrom abnimmt. Die von dem Luftventil· 3 eingenommene Winkeiste^ung wird von einer nachstehend beschriebenen Rückkoppiungssteuereinrichtung bzw. Regeieinrichtung derart gesteuert, daß die Druckminderung bzw. der Unterdruck in einer zwischen dem Luftventil· 3 und dem Drosseiventil· 4 in dem Hauptkörper 1 gebiideten Luftdruckkammer 7 konstant bl·eibt. Das Luftventil· 3 ist mit einer Brennstoff-Dosierstange 91 eines in Fig. 2 dargesteMten Brennstoff-Dosierventiis 9 über ein durch die strichpunktierte Linie 8 veranschauiichtes Gestänge gekoppeit.
80 98 867 07 3 2
- 10 - B 9059
Die Brennstoff-Dosierstange 9' ist in einem Zylinder 10 gleitend angeordnet und wird mit der Drehbewegung des Luftventils 3 axial verstellt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die Verbindung zwischen dem Luftventil 3 und der Brennstoff-Dosierstange 9" über das Koppelgestänge 8 derart vorgenommen ist, daß die Verstellung der Brennstoff-Dosierstange 9' Änderungendes Öffnungsgrades des Luftventils 3, d.h., Änderungen des zwischen dem Außenrand des Luftventils 3 und der zylindrischen Innenwand des Hauptkörpers 1 gebildeten Zwischenraumes bzw. Durchlaßquerschnittes proportional ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Brennstoff-Dosierstange 9' ein innerhalb des Zylinders 10 angeordnetes inneres Endteil 11 auf, das mit einer zylindrischen Senkung bzw. Schulterbohrung oder einem Hohlteil um die Achse versehen ist. Zwei Schlitze bzw. Spalte 12 sind axial in der Außenwand des hohlen Endteils 11 derart ausgebildet, daß dieser in zwei halbzylindrische Hälften geteilt wird. Ein mit einer unter konstantem Druck stehenden Brennstoff-Versorgungsquelle (einer nachstehend noch näher beschriebenen Hochdruck-Brennstoffquelle 21) in Verbindung stehender Einlaßkanal 13 mündet in den Zylinder 10 und zwar an dessen geschlossenem Ende. Außerdem ist die Innenwand des Zylinders 10 mit einer Ringnut 14 versehen, von deren Innenwand ein Auslaßkanal 15 ausgeht. Bei dieser Anordnung fließt der durch den Einlaßkanal 13 in den Zylinder 10 strömende Brennstoff über die in dem hohlen Endteil 11 der Brennstoff-Dosierstange 9' ausgebildeten Schlitze 12 in die Ringnut 14 und wird von dort über den Auslaßkanal 15 abgeführt. Die Schlitze 12 und die Ringnut 14 bilden somit einen veränderbaren Spalt mit variablem Durchflußquerschnitt, der in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Überlagerung der Schlitze 12 und der Ringnut 14 variabel einstellbar ist. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß die Brennstoff-Dosierstange 9" derart mit dem Luftventil 3 gekoppelt ist, daß die Stellung der Dosierstange 9' eine proportionale Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 aufweist. Der Durchflußquerschnitt des von den Spalten 12 und der Ringnut 14 gebildeten variablen Spaltes ändert sich somit proportional zu der Änderung des Öffnungsgrades des Luftventils 3. Der auf diese Weise von dem Dosierventil 9 zugemessene Brennstoff fließt über den Auslaßkanal
809886/0732
- 11 - B 9059
15 zu einer Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 16 und von dort über einen Brennstoffkanal 17 zu einem Brennstoffeinspritzventil 18 (Fig. 1), um in den Innenraum der Ansaugleitung 1 unterhalb bzw. stromabwärts des Drosselventils 4 eingespritzt zu werden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 16 zur Aufrechterhaltung einer konstanten Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen und der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 dient, was nachstehend noch näher beschrieben wird.
Bei der Anordnung gem. Fig. 2 erfolgt die Zuführung des in einem Brennstofftank 19 enthaltenen Brennstoffes unter Druck mittels einer Brennstoffpumpe 20, so daß ein Teil des abgepumpten Brennstoffes in den Innenraum der Ansaugleitung 1 über die Brennstoff-Einspritzdüse 18 nach ihrer Dosierung durch das Brennstoff-Dosierventil 19 eingespritzt wird. Eine mit der Förderseite der Brennstoffpumpe 20 verbundene Leitung 21 steht mit einem Brennstoffrückführkanal oder einer Brennstoff-Rückführungsleitung 24 über eine mit einem Hochdruckventil 22 versehene Bypass-Leitung 23 in Verbindung, wodurch eine Hochdruck-Brennstoffquelle gebildet wird, die auf einem hohen Druckwert mit einer konstanten Druckdifferenz in Bezug auf den atmosphärischen Druck bzw. Luftdruck gehalten wird. Ein Niederdruckventil 25 ist in der Rückführungsleitung 24 stromaufwärts bzw. oberhalb der Verbindungsstelle zwischen der Rückführungsleitung 24 und der Bypass-Leitung 23 angebracht, wodurch eine Niederdruck-Brennstoffquelle 26 stromaufwärts bzw. oberhalb des Niederdruckventils 25 gebildet wird, das eine konstante Druckdifferenz aufrechterhält, welche kleiner als diejenige der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 in Relation zu dem atmosphärisehen Druck bzw. Luftdruck ist.
Wie bereits vorstehend beschrieben, wird der in der zwischen dem Luftventil 3 und dem Drosselventil 4 gebildeten Kammer 7 herrschende Druck mit Hilfe des RückkopplungsSteuersystems bzw. Regelsystems unabhängig von dem Ansaugluftstrom oder der Ansaugluftmenge konstant gehalten. Bei einer typischen Ausführungsform des nachstehend beschriebenen Rückkopplungssteuersystems bzw. Regel-
809886/0732
- 12 - B 9059
systems wird der von der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 sowie der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 abgegebene Brennstoff vorteilhaft für den Betrieb des Steuersystems ausgenutzt.
In der Außenwand des Hauptkörpers 1 ist in dem Bereich, in dem die Luftdruckkammer 7 in dessen Innenraum gebildet wird, eine Vertiefung bzw. Ausnehmung 27 ausgebildet, die mit der Luftdruckkammer 7 in Verbindung steht und von einer Membran 28 verschlossen wird. Ein an einem Schwenkpunkt 29 schwenkbar angebrachter Arm 30 ist mit seinem freien Ende an der Membran 28 derart befestigt, daß eine Druckänderung in der Luftdruckkammer 7 eine Schwenkbewegung des Armes 30 über die Membran 28 unterstützt bzw. bewirkt. Die Membran 28 dient somit als Druckmessfühler zur Feststellung des in der Luftdruckkammer 7 herrschenden Druckes. Die Bewegung des Armes 30 wird über ein durch die strichpunktierte Linie 31 dargestelltes Verbindungsgestänge auf einen Steuerkolben 33 eines in Fig. 2 dargestellten Steuerventils 32 übertragen. In eine den Steuerkolben 33 gleitend aufnehmende Bohrung 34 münden zwei Öffnungen 35 und 36, die jeweils mit der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 bzw. der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 in Verbindung stehen. An der den Öffnungen 35 und 36 gegenüberliegenden Seite der Bohrung 34 ist eine Öffnung 37 ausgebildet, die, in axialer Richtung der Bohrung 34 gesehen, eine Mittelstellung zwischen den Öffnungen 35 und 36 einnimmt. Der Steuerkolben 33 ist ferner mit zwei Ringnuten 39 und 40 versehen, die durch einen hervorstehenden Teil bzw. Steg 38 getrennt sind, der jeweils mit der öffnung 35 bzw. 36 in Verbindung steht und eine dem Durchmesser der Öffnung 37 im wesentlichen gleiche Breite aufweist. Der Steuerkolben 33 wird durch die Wirkung einer Feder 41 und die von dem Arm 30 des Druckmessfühlers 28 ausgeübte Kraft in einer Ausgleichsstellung bzw. Gleichgewichtsstellung gehalten, so daß der von der Hochdruck-Brennstoff quelle 21 über die Öffnung 35 in die Öffnung 37 fließende Brennstoffstrom mit dem von der öffnung 37 über die Öffnung 36 in die Niederdruck-Brennstoffquelle 26 fließenden Brennstoffstrom im Gleichgewicht steht bzw. auf diesen abgestimmt ist, wenn der Druck innerhalb der Luftdruckkammer 7 einen vorgegebenen Wert aufweist. Die öffnung 37 steht mit einem Zylinder 43
809886/0732
- 13 - B 9059
in Verbindung, in dem ein Luftventil-Antriebskolben 42 angeordnet ist. Der Luftventil-Antriebskolben 42 ist mit dem Luftventil 3 über ein durch die strichpunktierte Linie 44 dargestelltes Gestänge verbunden. Das Luftventil 3 wird durch die Wirkung einer Spannfeder 45 gewöhnlich in Richtung seiner Schließstellung gedrückt bzw. vorgespannt.
Wenn z.B. angenommen wird, daß sich der Öffnungsgrad des Drosselventils 4 bei entsprechendem Anstieg des Ansaugluftstromes im Betrieb der Brennkraftmaschine erhöht, fällt der Druck in der Luftdruckkammer 7 unter einen vorgegebenen Druckwert ab. Eine solche Druckverringerung wird von der Druckmessfühlermembran erfasst und bewirkt über den Arm 30 eine in der Zeichnung nach rechts erfolgende Bewegung des Steuerkolbens 33, die wiederum einen entsprechend vergrößerten Durchflußquerschnitt des von der Öffnung 37 und der Ringnut 39 gebildeten Brennstoff-Verengungskanals zur Folge hat, während der Durchflußquerschnitt des von der Öffnung 37 und der Ringnut 40 gebildeten Verengungskanals gleichzeitig abnimmt. Unter diesen Bedingungen erhöht sich der Druck in dem Zylinder 43, was dazu führt, daß der Antriebskolben 42 in der Zeichnung nach links bewegt wird, wodurch das Luftventil 3 gegen die Federkraft der Feder 45 in Öffnungsrichtung gedreht wird. Dementsprechend wird der von dem Luftventil 3 der Luftströmung entgegengesetzte Widerstand verringert. Dies bedeutet, daß der Druck innerhalb der Luftdruckkanpier η wieder in Richtung des vorgegebenen Drückwertes ansteigt. Ein solcher Druckanstieg bewirkt, daß der Steuerkolben 33 über die Membran 28 und den Arm 30 nach links bewegt wird, wodurch er in die neutrale Stellung, bei der der Antriebskolben 42 zum Stillstand gebracht ist, zurückgeführt und dadurch das Luftventil auf einen neuen öffnungsgrad eingestellt wird.
Wenn dagegen der Druck in der Luftdruckkammer 7 durch Verringerung der öffnung des Drosselventils 4 über den vorgegebenen Wert hinaus gesteigert wird, wird der Steuerkolben 33 aus seiner neutralen Stellung nach links verstellt, was zu einem verringerten Brennstoffstrom über die Ringnut 39 in die öffnung 37 führt, während
809886/0732
- 14 - B 9059
der Brennstoffstrom von der Öffnung 37 in die Ringnut 40 ansteigt. Der in dem Zylinder 43 herrschende Druck sinkt daher ab/ wobei der Kolben 42 durch die Wirkung der Feder 45 nach rechts bewegt und das Luftventil 3 in seine Schließrichtung gedreht wird. Wenn der Druck in der Luftdruckkammer 7 auf den vorgegebenen Wert abgefallen ist, ist der Steuerkolben 33 dann wieder in seine neutrale Stellung zurückgeführt, während das Luftventil 3 auf eine verkleinerte Öffnung eingestellt ist.
wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, bilden die Druckmessfühlermembran 28, das Steuerventil 32 und der Luftventil-Antriebskolben 42 einen Rückkopplungssteuerkreis bzw. Regelkreis, dessen Funktion darin besteht, den Öffnungsgrad des Luftventils 3 derart einzustellen, daß der Druck in der Luftdruckkammer 7 unabhängig von der Ansaugluftmenge konstant auf einem vorgegebenen konstanten Wert gehalten werden kann. Da die Wirkungsweise des Rückkopplungssteuerkreises integraler Natur bzw. diejenige einer I-Regelung ist, tritt auch bei einer abrupten oder schnellen Änderung der Ansaugluftmenge keine Instabilität auf. Außerdem kann die Ansprechverzögerung aufgrund der Verwendung des unter hohem Druck stehenden Brennstoffes als Betriebsmittel verringert und relativ klein gehalten werden. Der an der Luftdruckkammer 7 eingestellte Druckwert wird von dem Kräftegleichgewicht zwischen der auf die Membran 28 wirkenden Kraft und der Federkraft der Feder 41 bestimmt.
Nachstehend soll nun die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung zur Konstanthaltung der Druckdifferenz des Brennstoffes zwischen der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen und der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 beschrieben werden. Die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 16 weist ein Gehäuse 46 auf, in dem eine erste Kammer 48 und eine zweite Kammer 49 ausgebildet sind, die durch eine in dem Gehäuse 46 in gespanntem Zustand angebrachte Membran 47 voneinander getrennt sind. Die zweite Druckkammer 49 steht über eine feste Drosselstelle 50 mit der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 und gleichzeitig über eine Leitung 51, eine verstellbare Drosseleinrichtung
809886/0732
2631053
- 15 - B 9059
52 und eine Leitung 53 mit der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 in Verbindung. Der Druck innerhalb der zweiten Druckkammer 49 wird daher zwischen den Druckwerten der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 und der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 auf einem konstanten Zwischenwert gehalten, solange der Strömungswiderstand der variablen Drosseleinrichtung 52 konstant bleibt. Der Auslaßkanal 15 des Brennstoff-Dosierventils 9 mündet in die erste Druckkammer 48, die somit dem an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 herrschenden Druck ausgesetzt ist. Außerdem ist in der ersten Druckkammer 48 in der Nähe der Membran
47 und dieser gegenüberliegend ein Ventilsitz 55 angeordnet, in den der zu dem Brennstoff-Einspritzventil 18 verlaufende Brennstoffkanal 17 mündet. Außerdem ist eine Feder 54 derart angeordnet, daß auf die Membran 47 ein Druck für eine von dem Ventilsitz 55 weggerichtete Bewegung ausgeübt wird. Die Membran 47 bildet somit zusammen mit dem Ventilsitz 55 ein Differenz-Gleichdruckventil und wird in Richtung des Ventilsitzes 55 bewegt, wenn die Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer 48 und der zweiten Druckkammer 4 9 größer als ein von der Federkraft der Feder 45 bestimmter vorgegebener Wert wird, während sie von dem Ventilsitz 55 wegbewegt wird, wenn die Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer
48 und der zweiten Druckkammer 49 kleiner als der vorgegebene Wert wird, so daß der Druck in der ersten Druckkammer 48 relativ zu der zweiten Druckkammer 49 auf einem konstanten Differenzdruckwert gehalten wird. Der an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 herrschende Druck wird somit konstant gehalten, da der Druck in dfer ersten Druckkammer 48 konstant bleibt, solange der Druck in der zweiten Druckkammer 49 konstant gehalten wird. Andererseits ist der an der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 herrschende Druck ebenfalls konstant, und zwar aufgrund der über den Einlaßkanal gegebenen direkten Verbindung mit der Hochdruck-Brennstoffquelle Auf diese Weise bleibt die Druckdifferenz an dem Brennstoff-Dosierventil 9 konstant, solange der Druck in der zweiten Druckkammer konstant ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist die von
8098 8 6/0732
- 16 - B 9059
dem Brennstoff-Dosierventil 9 zugemessene Brennstoffdurchflußmenge dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 genau proportional, da die Druckdifferenz an dem Brennstoff-Dosierventil 9 durch die Brennstoff-Differenzeinrichtung 16 konstant gehalten wird und da der Durchflußquerschnitt des Brennstoff-Dosierventils 9 dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 proportional ist. Andererseits kannder Luftdruck an der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen Seite des Luftventils 3 als dem atmosphärischen Luftdruck gleich angesehen werden, während der Druck an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des Luftventils (d.h., der Druck in der Luftdruckkammer 7) durch die vorstehend beschriebene entsprechende Steuerung des Luftventils 3 konstant gehalten wird. Die durch die Ansaugleitung 1 hindurchtretende Ansaugluftmenge wird somit dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 genau proportional. Auf diese Weise ermöglicht das vorstehend beschriebene Zusammenwirken des Luftventils und des Brennstoff-Dosierventils, daß das Verhältnis der Brennstoffzufuhr zu der Ansaugluftmenge (d.h., das Luft/Brennstoff-Verhältnis) unabhängig von Änderungen der Ansaugluftmenge auf einem konstanten Wert gehalten werden kann.
Wenn angenommen wird, daß der Öffnungsgrad des Luftventils 3 durch den Wert Aa und die Druckwerte an der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen und der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des Luftventils 3 jeweils durch Po bzw. Pa repräsentiert werden, läßt sich der Ansaugluftstrom Ga folgendermaßen ausdrücken:
Ga «*/ Aa / Po - Pa (1)
Wenn der Bereich des Durchflußquerschnittes des Brennstoff-Dosierventils 9 durch die Größe Af und die Druckwerte an seiner stromaufwärts gelegenen bzw. oberen Seite und seiner stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite durch die Größe Ph bzw. Pc gegeben sind, läßt sich andererseits die Brennstoff-Einspritzmenge Gf durch den folgenden Ausdruck wiedergeben:
Gf f^ Af / Ph - Pc (2)
809886/0732
- 17 - B 9059
Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich dann das Luft/Brennstoff-Verhältnis Ga/Gf zu:
Ga/Gf ^ "α , Po Pa
y Ph - Pc '
Da die Luftventil-Steuereinrichtung und die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung in der vorstehend beschriebenen Weise zu: Konstanthaltung der Bedingungen Po - Pa und Ph - Pc dienen und außerdem das Luftventil 3 derart mit dem Brennstoff-Dosierventil 9 gekoppelt ist, daß das Verhältnis Aa/Af konstant sein kann, wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis Ga/Gf konstant gehalten.
Bei der Brennstoff-Zuführungseinrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird erfindungsgemäß eine Verringerung oder Anreicherung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses bei der Beschleunigung der Brennkraftmaschine und eine Vergrößerung oder Abmagerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses bei einer Verzögerung der Brennkraftmaschine durch Veränderung entweder der Druckdifferenz Ph - Pc oder der Druckdifferenz Po - Pa in Betracht gezogen. Wenn z.B. die Druckdifferenz Ph - Pc bei der Beschleunigung der Brennkraftmaschine um 10 % erhöht wird, wird der Verhältniswert des normalen Luft/ Brennstoff-Verhältnisses während eines Dauerbetriebszustandes zu dem Luft/Brennstoff-Verhältnis während der Beschleunigung gleich dem Wert /1,1 , der anzeigt, daß die Brennstoffkonzentration um ungefähr 5 % erhöht ist. Im Gegensatz hierzu bewirkt eine Verringerung der Druckdifferenz Ph - Pc um 10 % im Verzögerungsbetrieb der Brennkraftmaschine eine Verringerung der Brennstoffkonzentration um ungefähr 5 %. Eine Änderung der Druckdifferenz Po - Pa um + 10 % führt dagegen zu einer Steigerung bzw. einer Abnahme der Brennstoffkonzentration um ungefähr 5 %.
Nachstehend soll nun eine Ausführungsform der Anordnung zur Änderung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses durch Änderung der Druckdifferenz Ph-Pc bei Beschleunigung und Verzögerung der Brennkraftmaschine beschrieben werden, wobei weiterhin auf Fig. 2 Bezug genommen wird.
809886/0732
- 18 - B 9059
Eine Beschleunigung und Verzögerung der Brennkraftmaschine wird von einem Kolben 57 festgestellt, der mit dem Drosselventil 4 über ein durch die strichpunktierte Linie 56 dargestelltes Verbindungsgestänge verbunden ist. Der Kolben 57 ist gleitend in einem Zylinder 58 angeordnet und bildet mit diesem eine Kammer 5 mit veränderbarem Volumen, die über eine Leitung 60 mit der Leitung oder dem Kanal 51 in Verbindung steht. In der Leitung 60 ist eine feste Öffnung bzw. Drosselstelle 61 vorgesehen, die parallel zu einer Bypass-Reihenverbindung einer festen Öffnung bzw. Drosselstelle 62 mit einem Rückschlagventil 63 angeordnet ist.
Wenn nun angenommen wird,daß das Drosselventil 4 zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine geöffnet wird,vergrößert sich das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 59 aufgrund der entsprechenden Verstellung des mit dem Drosselventil 4 gekoppelten Kolbens 57, was dazu führt, daß ein Teil der von der zweiten Druckkammer 49 über die Leitung 51, die verstellbare Drosseleinrichtung 52 und die Leitung 5 3 in die Niederdruck-Brennstoffquelle 26 fließenden Brennstoffmenge über die Leitung 60, die feste öffnung bzw. Drosselstelle 61 sowie die Bypass-Reihenverbindung der festen Öffnung bzw. Drosselstelle 52 mit dem Rückschlagventil 63 in die volumenveränderliche Kammer 5 9 fließt. Der Druck in der zweiten Druckkammer 4 9 sinkt daher ab, was gleichzeitig von einer entsprechenden Druckverringerung in der relativ zu der zweiten Druckkammer 49 auf einer konstanten Druckdifferenz gehaltenen ersten Druckkammer 48 begleitet wird. Da der Druck in der ersten Druckkamner 48 gleich dem an der stromabwärts gelegenen bzw.unteren Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 herrschenden Druck Pc ist, während der an der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen Seite des Brennstoff-Dosierventils 9 herrschende Druck Ph gleich dem in der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 herrschenden konstanten Druck bleibt, vergrößert sich die Differenz Ph - Pc zur Anreicherung des Luft/ Brennstoff-Gemisches bzw. zur Steigerung der Konzentration der Brennstoffkomponente nur dann, wenn das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 59 zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine vergrößert wird.
Im Verzögerungsbetrieb der Brennkraftmaschine wird dagegen das
809886/0732
- 19 - B 9059
Drosselventil 4 in Schließrichtung gedreht, wobei sich gleichzeitig das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 59 verringert. Unter diesen Umständen fließt der Brennstoff aus der volumenveränderlichen Kammer 59 aus und gelangt über die feste Öffnung bzw. Drosselstelle 61 und die Leitung 60 in die Leitung 51, was eine Verstärkung des dortigen Brennstoffstromes und damit einen erhöhten Druck in der zweiten Druckkammer49 zur Folge hat. Der Druck Pc vergrößert sich somit, wodurch die Druckdifferenz Ph - Pc zur Verringerung der Brennstoffkonzentration herabgesetzt wird. Bei einer Drehung des Drosselventils 4 in Schließrichtung wird somit das Luft/Brennstoff-Gemisch magerer gemacht. In diesem Zusammenhang sei erwähnt/ daß der Betrag der Vergrößerung oder Verringerung der Brennstoffkonzentration des Luft/Brennstoffgemisches in Relation zu der Geschwindigkeit steht, mit der das Drosselventil jeweils ge-Öffnung oder geschlossen wird, da die Änderungsrate des Druckes Pc der Änderungsrate des Volumens der volumenveränderlichen Kammer 59 proportional ist.
Das Luft/Brennstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten brennbaren Gemisches kann daher in Abhängigkeit von Beschleunigung und Verzögerung der Brennkraftmaschine automatisch auf Optimalwerte korrigiert werden.
Die verstellbare Drosseleinrichtung 52 kann von einer Vielzahl von Drosselventilen gebildet werden,die in Bezug auf ihre jeweiligen Durchflußquerschnitte von einer Steuereinrichtung 64 in Abhängigkeit von Änderungen verschiedener Parameter steuerbar sind, wobei diese Parameter Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine/ wie etwa atmosphärischen Luftdruck und -temperatur, Maschinentemperatur und dergleichen, repräsentieren.
Mit einer solchen Anordnung ist auch eine optimale Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses in Abhängigkeit von den vorstehend genannten Parametern während des normalen Dauerbetriebszustandes der Brennkraftmaschine möglich, da der Druck in der zweiten Druckkammer 49 durch entsprechende Änderungen dar Strömungswiderstände der die verstellbare Drosseleinrichtung 52 bildenden einzelnen Drosselventile, die wiederum durch Änderung dieser Parameter verursacht werden, bewirkt wird.
809886/0732
_ 20 - B 9059
In Fig. 3 ist eine Ausfuhrungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Luft/Brennstoff-Verhältnis in Abhängigkeit von einer Änderung der Druckdifferenz Po - Pa veränderbar ist. Wie der Figur zu entnehmen ist, wird am rechten Endteil der Bohrung des Steuerventils 32, d.h., an der rechten Seite des Steuerkolbens 33, eine Steuerdruckkammer 65 gebildet. Die Steuerdruckkammer 65 steht einerseits über eine feste Öffnung bzw. Drosselstelle 66 mit der Hochdruck-Brennstoffquelle 21 und andererseits über eine Leitung 67 mit einer festen Öffnung bzw. Drosselstelle 68 mit der Leitung 53 in Verbindung, wobei die Leitung 53 wiederum zur gegenseitigen Verbindung der verstellbaren Drosseleinrichtung 52 mit der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 dient. Eine volumenveränderliche Kammer 5 9 mit einem ähnlichen Aufbau wie diejenige gem. Fig. 2 steht mit der Leitung 67 in Verbindung. Solange die volumenveränderliche Kammer nicht in Betrieb befindlich ist bzw. im unbetätigten Zustand verbleibt, weist der in der Steuerdruckkammer 65 herrschende Druck einen konstanten Zwischenwert zwischen den Druckwerten des jeweils in der Hochdruck-Brennstoff quelle 21 und der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 herrschenden Druckes auf.Das Luftventil 3 wird daher derart gesteuert, daß der Druck in der Luftdruckkammer 7 konstant auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.
Wenn das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 59 in Abhängigkeit von einer Beschleunigung der Brennkraftmaschine vergrößert wird, wird ein Teil der durch die Leitung 67 strömenden Brennstoffmenge in die volumenveränderliche Kammer 59 gesogen, was zu einem entsprechend verringerten Druck in der Steuerdruckkammer 65 führt. Der Steuerkolben 33 wird somit in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch der unter hohem Druck stehende Brennstoff in den Zylinder 43 fließt und den Luftventil-Antriebskolben 42 nach links bewegt. Das Luftventil 3 wird somit in der eine Steigerung des Öffnungsgrades herbeiführenden Drehrichtung gedreht. Unter diesen Umständen erhöht sich der Druck Pa in der Luftdruckkammer 7, so daß sich die Druckdifferenz Po - Pa verringert, was zu einer Steigerung der Brennstoffkonzentration des Luft/Brennstoff-Gemi sches führt.
809886/0732
- 21 - B 9059
Wenn dagegen das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 59 bei einer Verzögerung der Brennkraftmaschine verringert wird, steigt der Druck in der Steuerdruckkammer 65 an, so daß der Steuerkolben 33 nach links bewegt wird, was zur Folge hat, daß der in dem Zylinder 43 herrschende Druck auf die Niederdruck-Brennstoff quelle 26 übertragen wird. Sodann wird der Luftventil-Antriebskolben 42 nach rechts bewegt, wodurch der Öffnungsgrad des Luftventils 3 verringert v/ird. Der in der Luftdruckkammer herrschende Druck Pa wird daher verringert, was zu einem entsprechenden Anstieg der Druckdifferenz Po - Pa führt, durch die sich wiederum eine entsprechend verringerte Brennstoffkonzentration ergibt. Die verstellbare Drosseleinrichtung 52 weist einen ähnlichen Aufbau wie diejenige gem. Fig. 2 auf und dient ebenfalls zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses während des normalen Dauerbetriebszustandes der Brennkraftmaschine durch Änderung des Druckes in der zweiten Druckkammer 49 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 16 in Abhängigkeit von Änderungen der die Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine repräsentierenden Parameter, wie sie vorstehend bereits angeführt wurden.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Anordnung gem. Fig. 3 dargestellt, die sich von dieser dahingehend unterscheidet, daß die mit der volumenveränderlichen Kammer 59 in Verbindung stehende Leitung 67 mit der verstellbaren Drosseleinriehtung 52 verbunden ist, wodurch die Steuerdruckkammer 65 über die Leitung 67, die verstellbare Drosseleinrichtung 52 und die Leitung 53 mit der Niederdruck-Brennstoffquelle 26 verbunden wird. Bei der Ausführungsform gem. Fig. 4 wird die zweite Druckkammer 49 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 16 konstant auf atmosphärischem Luftdruck gehalten und hat keinen Anteil an der Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses. Stattdessen wird die von der verstellbaren Drosseleinrichtung 52 im normalen Dauerbetriebszustand der Brennkraftmaschine vorgenommene Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses sowie die von der volumenveränderlichen Kammer 59 durchgeführte Steuerung des Luft/Brennstoffstoff-Verhältnisses letztlich durch die Steuerung des Druckes
$09886/0732
- 22 - B 9059
in der Steuerdruckkammer 65 erzielt.
Wie vorstehend beschrieben, wird durch die Erfindung eine verbesserte Brennstoff-Zuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, durch die eine variable Steuerung oder Einstellung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches im Beschleunigungsund Verzögerungsbetriebszustand mit einem relativ einfachen und geringe Herstellungskosten erfordernden Aufbau möglich sind, indem die von der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 16 vorgegebene Druckdifferenz über dem Brennstoff-Dosierventil entsprechend geändert wird oder indem eine entsprechende Änderung des Druckes in der Luftdruckkammer 7 oder der von der Luftventil-Steuereinrichtung vorgegebenen Druckdifferenz über dem Luftventil 3 in Abhängigkeit von einem Signal vorgenommen wird, das eine von dem mit dem Drosselventil 4 gekoppelten Kolben 57 verursachte Druckänderung in der volumenveranderliehen Kammer 59 repräsentiert.
Es wird somit eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung für Brennkraftmaschinen derjenigen Art vorgeschlagen, die ein in einer Ansaugleitung der Brennkraftmaschine stromaufwärts bzw. oberhalb eines Drosselventils angeordnetes Luftventil, einen Meßfühler zur Messung des Druckes in einer innerhalb der Ansaugleitung zwischen dem Luftventil und dem Drosselventil gebildeten Luftdruckkammer, eine Rückkopplungssteuereinheit bzw. Regeleinheit zur Steuerung des Luftventils in Abhängigkeit von dem durch den Meßfühler erfassten Druck zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Druckwertes des in der Luftdruckkammer herrschenden Druckes, ein in einem von einer unter Druck stehenden Brennstoffquelle zu der Ansaugleitung führenden Brennstoff-Förderkanal angeordnetes Brennstoff-Durchflußdosierventil, das mit dem Luftventil derart verbunden ist, daß der Öffnungsgrad des Brennstoff-Dosierventils demjenigen des Luftventils proportional ist, und eine Druckdifferenz-Steuereinheit zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Wertes der Druckdifferenz des Brennstoffes über dem Brennstoff-Dosierventil aufweist, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Luft/Brennstoff-Gemisches unabhängig von der Drehzahl der
809886/0732
- 23 - B 9059
Brennkraftmaschine konstant gehalten wird. Die Brennstoff-Zuführungseinrichtung der vorstehend genannten Art weist außerdem eine von einem Zylinder und einem in dem Zylinder gleitend angeordneten sowie mit dem Drosselventil gekoppelten Kolben gebildete volumenveränderliche Kammer auf. Die Druckän erung in der volumenveränderlichen Kammer in Abhängigkeit von der Betätigung des Drosselventils zur Beschleunigung oder Verzögerung der Brennkraftmaschine wird entweder zu der Druckdifferenz-Steuereinheit oder der Luftventil-Steuereinheit zur Korrektur der vorgegebenen Druckdifferenz über dem Brennstoff-Dosierventil oder des vorgegebene! Druckwertes der Luftdruckkammer übertragen, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis bei einer Beschleunigung oder einer Verzögerung der Brennkraftmaschine angereichert oder abgemagert wird.
809886/0732

Claims (7)

  1. T D " 1£ Patentanwälte:
    IEDTKE - DÜHLING - IVlNNE Dip!.-I„g. H.Tiedtke
    Gry Dipl.-Chem. G. Bühling RUPE - rELLMANN
    Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe
    Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
    Tel.: 0 89-53 96 53 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München 14. Juli 19 78 B 905 9/case A2332-02 Toyota
    Patentansprüche
    1,/■ Brennstoff-Zuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer zu der Brennkraftmaschine führenden Ansaugleitung mit einem darin angeordneten Drosselventil, einem Luftventil, das in der Ansaugleitung stromaufwärts des Drosselventils derart angeordnet ist, daß zwischen dem Drosselventil und dem Luftventil in der Ansaugleitung eine Luftdruckkammer gebildet wird, einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Luftventils derart, daß der in der Luftdruckkammer herrschende Druck auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird, einer unter konstantem Druck stehenden Brennstoff-Versorgungsquelle zur Zuführung von Brennstoff über einen Brennstoff-Förderkanal zu der Ansaugleitung, einem in dem Brennstoff-Förderkanal angeordneten Brennstoff-Durchflußdosierventil, das mit dem Luftventil derart gekoppelt ist, daß der Brennstoff-Durchflußquerschnittsbereich des Brennstoff-Durchflußdosierventils proportional zum Öffnungsgrad des Luftventils gesteuert wird, und einer Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Wertes der an dem Brennstoff-Durchflußdosierventil gebildeten Druckdifferenz, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Drucksignals,: die aus einem Zylinder (58) und einem mit dem Drosselventil (4) gekoppelten und gleitend in dan Zylinder (58) zur Bildung einer volumenveränderlichen Kammer (59) zum Erzeugen
    X/raa
    Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Klo. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804
    8 00886/0732 ORIGINALiNSPECTED
    - 2 - N 9059
    eines Drucksignals mit einem der Öffnungsrate oder Schließrate des Drosselventils (4) entsprechenden Wert angeordneten Kolben
    (57) besteht, und durch eine auf den Wert des Drucksignals ansprechende Einrichtung (16, 60 bis 63, 65 bis 68) zur Korrektur entweder des in der Luftdruckkammer (7) herrschenden vorgegebenen Druckes oder der an dem Brennstoff-Durchflußdosierventil (9) während des Öffnungs- oder Schließvorganges des Drosselventils
    (4) gebildeten vorgegebenen Druckdifferenz.
  2. 2. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung (16) eine erste Druckkammer (48) zur Aufnahme des stromabwärts des Brennstoff-Durchflußdosierventils (9) herrschenden Druckes, eine auf einem vorbestimmten Druckwert gehaltene zweite Druckkammer (49)undeinin dem Brennstoff-Förderkanal (17) stromabwärts des Brennstoff-Durchflußdosierventils (9) angeordnetes Differenz-Gleichdruckventil (57, 55), das in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer den stromabwärts des Brennstoff-Durchflußdosierventils (9) herrschenden Druck derart steuert, daß die Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer konstant gehalten wird, aufweist, und daß die volumenveränderliche Kammer (59)mit der zweiten Druckkammer (49) in Verbindung steht.
  3. 3. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer (5 9) mit der zweiten Druckkammer (49) über eine feste Öffnung oder Drosselsteile (61) und eine parallel zu der festen Öffnung oder Drosselstelle angeordnete und zur Verhinderung des Fluidstromes von der volumenveränderlichen Kammer (59) zu der zweiten Druckkammer (4 9) dienende Reihenverbindung aas einer weiteren festen Öffnung oder Drosselstelle (62) und einem Rückschlagventil (63) in Verbindung steht.
    809886/0732
    - 3 - -B 9059
  4. 4. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftventil-Steuereinrichtung ein in Abhängigkeit von Druckänderungen in der Luftdruckkammer (7) betätigtes Steuerventil (32), ein durch den von dem Steuerventil (32) gesteuerten Fluiddruck betätigtes Fluid-Stellglied (42, 43) zur Steuerung des Luftventils (3) derart, daß die Druckabweichung von dem vorgegebenen Druckwert in der Luftdruckkammer (7) beseitigt wird, und eine mit einer Gleichdruckquelle (21 bzw. 26) in Verbindung stehende Steuerdruckkammer (65) zum Verstellen des Steuerventils (32) in einer Richtung aufweist, und daß die volumenveränderliche Kammer (59) mit der Steuerdruckkammer (65) in Verbindung steht.
  5. 5. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdruckkammer (65) über eine feste
    Öffnung oder Drosselstelle (66) mit einer konstanten Hochdruckquelle (21) und über eine weitere feste öffnung oder Drosselstelle (6 8) mit einer konstanten Niederdruckquelle (26) in Verbindung steht.
    20
  6. 6. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdruckkammer (65) über eine feste Öffnung oder Drosselstelle (66) mit einer konstanten Hochdruckquelle (21) und mit einer konstanten Niederdruckquelle (26) über eine verstellbare Drosseleinrichtung (52) , die den Fluid-Verbindungsweg zwischen der Steuerdruckkammer (65) .und der Niederdruckquelle (26) in Abhängigkeit von Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine steuert, in Verbindung steht.
  7. 7. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer (59) mit der Steuerdruckkammer (65) über eine feste Öffnung oder Drosselstelle (61) und die parallel zu der festen Öffnung oder Drosselstelle angeordnete und zur Verhinderung eines Fluidstromes von der volumenveränderlichen Kammer (59) zu der Steuerdruckkamer (65) dienende Reihenverbindung aus einer festen weiteren Öffnung oder Drosselstelle (62) und einem Rückschlag-
    809886/0732
    - 4 - B 9059
    ventil (63) in Verbindung steht.
    809886/0732
DE2831053A 1977-07-15 1978-07-14 Brennstoff-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine Expired DE2831053C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8484777A JPS5420222A (en) 1977-07-15 1977-07-15 Fuel-supplying device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2831053A1 true DE2831053A1 (de) 1979-02-08
DE2831053C2 DE2831053C2 (de) 1982-12-09

Family

ID=13842183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2831053A Expired DE2831053C2 (de) 1977-07-15 1978-07-14 Brennstoff-Zuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4253440A (de)
JP (1) JPS5420222A (de)
CA (1) CA1091521A (de)
DE (1) DE2831053C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831593A1 (de) * 1977-07-20 1979-02-01 Aisan Ind Vorrichtung zur steuerung des luft- kraftstoff-verhaeltnisses fuer eine brennkraftmaschine
US5035222A (en) * 1989-01-26 1991-07-30 Vdo Adolf Schindling Ag System for correcting the composition of fuel-air mixture upon a change in the state of loading of an internal combustion engine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6010105U (ja) * 1983-06-29 1985-01-24 東芝テック株式会社 電気調理器
US4484551A (en) * 1983-07-05 1984-11-27 Ford Motor Company Air-air/fuel control device
US6347614B1 (en) 1999-07-23 2002-02-19 Lawrence W. Evers Mechanical fuel injection system
US9777637B2 (en) 2012-03-08 2017-10-03 General Electric Company Gas turbine fuel flow measurement using inert gas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3680535A (en) * 1969-12-01 1972-08-01 Bosch Gmbh Robert Fuel injection system for combustion engines
DE2818571A1 (de) * 1977-04-27 1978-11-16 Aisan Ind Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2146506C3 (de) * 1971-09-17 1978-06-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr
DE2203018C3 (de) * 1972-01-22 1974-11-28 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzanlage
JPS5118023B2 (de) * 1972-04-14 1976-06-07
JPS5347848B2 (de) * 1973-10-02 1978-12-23
JPS5094327A (de) * 1973-12-22 1975-07-28
DE2435840A1 (de) * 1974-07-25 1976-02-12 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzanlage
JPS5132781A (ja) * 1974-09-05 1976-03-19 Noboru Niimura Kanikunadonoekishoriisosochi
JPS51105527A (en) * 1975-03-14 1976-09-18 Nippon Soken Nainenkikanno kyunyukukiryokenshutsusochi
DE2544810C2 (de) * 1975-10-07 1982-04-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage
US4096838A (en) * 1975-12-26 1978-06-27 Nippon Soken, Inc. Fuel control system for an internal combustion engine
DE2658051A1 (de) * 1976-12-22 1978-07-06 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3680535A (en) * 1969-12-01 1972-08-01 Bosch Gmbh Robert Fuel injection system for combustion engines
DE2818571A1 (de) * 1977-04-27 1978-11-16 Aisan Ind Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831593A1 (de) * 1977-07-20 1979-02-01 Aisan Ind Vorrichtung zur steuerung des luft- kraftstoff-verhaeltnisses fuer eine brennkraftmaschine
US5035222A (en) * 1989-01-26 1991-07-30 Vdo Adolf Schindling Ag System for correcting the composition of fuel-air mixture upon a change in the state of loading of an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
US4253440A (en) 1981-03-03
DE2831053C2 (de) 1982-12-09
JPS5420222A (en) 1979-02-15
JPS5719311B2 (de) 1982-04-21
CA1091521A (en) 1980-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2658051A1 (de) Einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine
DE2050460A1 (de) Verfahren zum Regeln der Luft Kraft stoff Mischung in einer Verbrennungskraft maschine
DE2725231C2 (de) Druckregler für eine Kraftstoffeinspritzanlage bei Brennkraftmaschinen
DE2844350C2 (de) Brennstoffregelvorrichtung für Gasturbinentriebwerke
DE2012343C2 (de) Brennstoffregeleinrichtung für eine Gasturbinenanlage mit freier Nutzleistungsturbine
DE60213349T2 (de) Kraftstoffdosierungsvorrichtung für die Einspritzdüse einer Turbomaschine
DE2831053A1 (de) Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen
DE2741834A1 (de) Einrichtung zum regeln der zusammensetzung des betriebsgemisches einer brennkraftmaschine
DE2703685A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
DE2727274C2 (de) Vergaser für Brennkraftmaschinen
DE68908412T2 (de) Kraftstoffzufuhrsystem für Einspritzvergaser.
DE3039613C2 (de) System zum Regeln der Leerlaufdrehzahl von Ottomotoren
DE2644051C3 (de) Kraftstoff -Einspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen
DE2929032C2 (de) Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung
DE1280003B (de) Einspritzvorrichtung fuer Brennkraftmaschinen
DE1290373B (de) Brennstoffregelanlage fuer Gasturbinentriebwerke
DE2940061A1 (de) Einrichtung zur steuerung der zusammensetzung des betriebsgemisches bei brennkraftmaschinen
DE2423557C3 (de) Brennstoffregeleinrichtung für eine Gasturbinenanlage
DE2649099A1 (de) Vergaser
DE1773006B1 (de) Differenzdruckregelventil insbesondere fuer regelanlagen von gasturbinentriebwerken
DE1191177B (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Kraftstoffeinspritzung in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine
DE2620385A1 (de) Regelvorrichtung fuer eine zufuhr von kraftstoff in das saugrohr einer brennkraftmaschine
DE2831593A1 (de) Vorrichtung zur steuerung des luft- kraftstoff-verhaeltnisses fuer eine brennkraftmaschine
DE1773006C (de) Differenzdruckregelventil, insbesondere für Regelanlagen von Gasturbinentriebwerken
DE1526540C (de) Kraftstoff Einspritzsystem

Legal Events

Date Code Title Description
OAR Request for search filed
OC Search report available
OI Miscellaneous see part 1
OD Request for examination
8125 Change of the main classification
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee