DE2912355A1

DE2912355A1 - Gemischbildungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen mit vergaser

Info

Publication number: DE2912355A1
Application number: DE19792912355
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Dr Techn Moser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1979-03-29
Publication date: 1979-11-15
Also published as: IT1113897B; US4327691A; FR2429902A1; GB2023723A; GB2023723B; DE2912355C2; JPS581769U; IT7922167A0; JPS54144523A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gemischbildungseinrichtung für Brennkraftmaschinen mit Vergaser und einem an das Kraftstoffsystem des Motors angeschlossenen, im Saugrohr angeordneten Einspritzventil.

Fahrzeugmotoren werden "bei sehr stark unterschiedlichen Betriebsbedingungen betrieben. Für alle vorkommenden Betriebszustände gilt die Forderung nach einwandfreier Fahrbarkeit des Fahrzeuges und nach niedrigen Werten des Kraftstoffverbrauches und der Abgasemission. Um diesen Forderungen einigermaßen gerecht zu werden, sind bei modernen Vergasermotoren die verwendeten Vergaser zunehmend komplizierter aufgebaut. Neben dem Kraftstoffhaupt- und Leerlaufsystem weisen moderne Vergaser eine Anzahl von weiteren Systemen auf, die bei den verschiedenen Betriebszuständen zum Einsatz kommen.

So etwa wird für den Start und für die Warmlaufphase ein Hilfssystem zur Anreicherung des Kraftstoff-Luftgemisches verwendet, bis der Motor seine volle Betriebstemperatur erreicht hat. Dies geschieht in den meisten Fällen in Form der sogenannten Starterklappe, die im Bereich des Vergasereintrittes angeordnet ist und die während des Starts bzw. des Warmlaufes des Motors den vollen Querschnitt für die Luftansaugung verringert und durch Ausbildung eines erhöhten Unterdruckes nach der Starterklappe eine verstärkte Kraftstofflieferung über das Kraftstoffhaupt- und Leerlaufsystem bewirkt.

Für Beschleunigungsvorgänge werden Beschleunigungsanreieherungssysteme in Form von sogenannten Beschleunigerpumpen verwendet, die meist mit dem Drosselklappengestänge gekoppelt sind, und mit deren Hilfe beim Betätigen des Gaspedals eine zusätzliche Kraftstoffmenge für den Beschleunigungsvorgang in das Saugrohr eingespritzt wird. Die Mündung des Einspritzrohres der Beschleunigerpumpe liegt dabei üblicherweise in einer Zone abgeschwächten Unterdruckes, d.h. also am Vergasereingang.

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Da Ottomotoren ihr Leistungsmaximum im Luftmangelgebiet erreichen, wird heute bei allen Ottomotoren im Bereich der Vollast zur Leistungssteigerung das Kraftstoff-Luftgemisch gegenüber dem Teillastbereich angereichert, wozu sogenannte Vollast-AnreicherungsBysteme dienen. Diese können entweder unterdruckgesteuert oder aber auch mit dem Drosselklappengestänge gekoppelt sein, sodaß dann ihr Einsatzpunkt von der Stellung der Drosselklappe abhängig ist. Der Vollständigkeit halber seien als weitere Hilfssysteme auch das Bypaß-System und das Teillast-Anreicherungssystem genannt.

Für stationäre Betriebszustände ist es möglich, das Kraftstoffhauptsystem so abzustimmen, daß der Vergasermotor in einem großen Betriebsbereich mit magerem Gemisch betrieben werden kann, wodurch in diesem Bereich ein günstiges Verbrauchs- und Emissionsverhalten erreicht wird. In allen übrigen Fällen z.B.. Start, Warnilauf, Beschleunigen, Volllast, kommen die erwähnten Zusatzsysteme zum Einsatz, mit deren Hilfe jeweils über eine entsprechende Anreicherung des Kraftstoff-Luftgemisches die verlangte gute Fahrbarkeit des Fahrzeuges sichergestellt wird. Als sehr nachteilig erweist sich dabei, daß immer dann, wenn diese Zusatzsysteme zum Einsatz kommen,, die Werte des Kraftstoffverbrauches und der Abgasemission zum Teil beträchtlich verschlechtert werden.

Bei Vergasermotoren, bei denen mehrere Zylinder von nur einem Vergaser versorgt werden, ist die Verteilung des vom Vergaser gelieferten Kraftstoff-Luftgemisches auf die einzelnen Zylinder häufig sehr ungleich, wobei diese ungleiche Verteilung je nach Betriebszustand, vor allem auch wegen der wechselnden Stellung der Vergaserdrosselklappe, sehr unterschiedlich sein kann. Dies ist vor allem der Fall in der V/armlauf phase. Um zu vermeiden, daß z.B. im Warmlauf oder beim Beschleunigen der magerste Zylinder aussetzt, missen die entsprechenden Zusatzsysteme des Vergasers so

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eingestellt werden, daß auch der jeweils magerste Zylinder noch einen genügenden Sicherheitsabstand zur Aussetzergrenze aufweist. Damit aber werden die übrigen Zylinder mit unnötig fettem Gemisch betrieben, worauf ein großer Teil der überhöhten Werte des Kraftstoffverbrauches und der Abgasemission, inbesondere an Kohlenmonoxyd und unverbrannten Kohlenwasserstoffen zurückzuführen ist.

Durch die vielen Zusatzsysteme werden die Vergaser zudem immer aufwendiger, wodurch einerseits die Herstellungsund Montagekosten sowie die Wartungskosten stark ansteigen und andererseits die Fehlermöglichkeiten vermehrt werden. Eine Einstellung der genannten Zusatzsysteme kann nur von speziell geschultem Personal, in manchen Fällen überhaupt nur vom Hersteller, durchgeführt werden. Da schließlich die Zusatzsysteme mechanisch bewegte Teile aufweisen, die auch einem Verschleiß unterliegen, bereitet die Einhaltung der exakten Einstellung der Zusatzsysteme über einen längeren Zeitraum Schwierigkeiten.

Ein Teil der genannten Nachteile kann bei Ottomotoren vermieden werden, wenn anstelle von Vergasern für die Gemischbildung Einspritzsysteme, z.B. elektronisch gesteuerte Saugrohreinspritzsysteme verwendet werden. Derartige Gemischbildungssysteme weisen jedoch den erheblichen Nachteil auf, wesentlich teurer zu sein als selbst sehr aufwendige Vergaser. Dazu kommt, daß bei Ausfall eines elektronischen Sauteiles der elektronischen Steuerung das Fahrzeug liegen bleibt. Eine kurzfristige Reparatur kann dann im allgemeinen nur durch kompletten Austausch der Elektronik durchgeführt werden, da das Auffinden des Fehlers entweder nur im Herstellerwerk oder in SpezialWerkstätten möglich ist. Dieser sehr wesentliche Nachteil hat trotz der anerkannten Vorzüge der elektronischen Saugrohreinspritzung dazu geführt, daß viele Anwender von diesem System wieder abgekommen sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgate zugrunde, eine Gemisehbildungseinrichtung für Ottomotoren anzugeben, mit der die genannten Kachteile bekannter Vergaser- bzw. mit elektronischen Einspritzsystemen ausgestatteten Motoren vermieden werden, und die sich durch einen einfachen und übersichtlichen Aufbau mit einfacher Reparaturmöglichkeit und wirtschaftliche Herstellung und Instandhaltung auszeichnet.

Gemäß der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, daß bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art das Einspritzventil vor der Verzweigung des Saugrohres in diesem angeordnet und elektromagnetisch betätigt ist, und daß in Abhängigkeit von wenigstens einer Motorbetriebsgröße neben der vom Vergaser gelieferten Kraftstoffmenge zusätzlich Kraftstoff über das elektromagnetische Einspritzventil in das Saugrohr einbringbar ist. Damit kann vorteilhafterweise ein sehr einfacher Vergaser ohne aufwendige Zusatzsysteme und mit nur wenigen mechanisch bewegten Teilen Verwendung finden, der sehr mager abgestimmt sein kann, sodaß bei stationären Betrlebεzustanden die Vorteile günstiger Kraftstoffverbrauchs- und Abgasemissionswerte erzielt werden. Die erforderliche Anreicherung des Kraftstoff-Luftgemisches für Start, Warmlauf, Beschleunigungsphasen und Vollastbetrieb erfolgt über das elektromagnetische Einspritzventil, dessen Steuerung wesentlich einfacher ist als die Steuerung einer elektronischen Saugrohreinspritzung. Ein Liegenbleiben eines mit der Erfindung ausgestatteten Fahrzeuges infolge Ausfalls eines elektronischen Bauteiles kann nicht mehr vorkommen, da der einfache Vergaser zumindest einen eingeschränkten weiteren Betrieb des Fahrzeuges zuläßt.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Einspritzventil in Strömungsrichtung der angesaugten Luft nach der Vergaserdrosselklappe angeordnet ist. Dies hat sieh in einem besonders kritischen Betriebszustand,

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nämlich beim Beschleunigen des Motors kurz nach dem Start bei niedrigen Außentemperaturen als überraschendvorteilhaft erwiesen. Bei konventionellen Vergasermotoren kann gutes Beschleunigungsverhalten des kalten Motors trotz Einsatz der üblichen Beschleunigerpumpe nur dann erzielt werden, wenn außerdem mittels der Starterklappe ein genügend kraftstoff reiches Gemisch zur Verfügung gestellt wird. Dies hat jedoch die bereits angeführten Nachteile hohen Kraftstoffverbrauches und hoher CO- und HC-Werte zur Folge. Wird nun, um dies zu vermeiden, die Warmlaufanreicherung rascher reduziert, so kann selbst bei Vergrößerung der über das Beschleunigungsanreicherungssystem eingespritzten Kraftstoffmenge ein befriedigendes Beschleunigungsverhalten nicht erreicht werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinbringung über das nach der Vergaserdrosselklappe angeordnete Einspritzventil konnten jedoch überraschenderweise bei wesentlich verringerter Warmlaufanreicherung Beschleunigungswerte ersielt werden, die gleich gut waren, wie bei Beschleunigungsvorgängen mit der üblichen starken Warmlaufanreicherung. Gutes Beschleunigungsverhalten des kalten Motors wurde damit bei bedeutend niedrigeren Kraftstoffverbrauchsund Abgasemissionswerten erzielt. Durch die Anordnung des Einspritzventiles nach der Vergaserdrosselklappe steht dem aus der Einspritzdüse austretenden Kraftstoff kein Hindernis im Wege, wie dies bei der Einbringung des Kraftstoffes über das übliche Einspritzrohr der Beschleunigerpumpe, das vor der Vergaserdrosselklappe am Vergasereintritt angeordnet ist, der Fall ist. Der aus dem Einspritzrohr austretende Kraftstoffstrahl trifft nämlich in diesem Fall zunächst auf die nach dem Start bei niedrigen Außentemperaturen bis zu - 15° C kalte Vergaserdrosselklappe auf, wodurch der zur Erzielung eines guten Beschleunigungsverhaltens notwendige Verdampfungsvorgang des Kraftstoffes un-

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terbunden wird.

Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Vergasern ist es vorteilhafts wenn je Vergaser ein elektromagnetisches Einspritzventil im Saugrohr angeordnet ist, sodaß für die einzelnen Zylindergruppen gleich gute Verhältnisse bestehen. Weiters ist es bei Brennkraftmaschinen mit einem Saugrohr mit einem beheizten Saugrohrabschnitt von Vorteil, wenn das Einspritzventil in Strömungsrichtung der angesaugten Luft vor dem beheizten Saugrohrabschnitt angeordnet ist und besonders, wenn das Einspritzventil in unmittelbarer Nähe des beheizten Saugrohrabschnittes angeordnet ist, wird vor allem in der Warmlaufphase weiter verbessertes Fahrverhalten erzielt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Einspritzventil stets an die Kraftstoffpumpe für den Vergaser angeschlossen ist. Da die Kraftstoffpumpe zur Versorgung des Vergasers ohnedies vorhanden sein muß, erfordert daher die Versorgung des Einspritzventile s keine weiteren kostenverursachenden Maßnahmen. Außerdem hat sich gezeigt, daß bei Beschleunigungsvorgängen als besonderer weiterer Vorteil durch diese Anordnung eine selbsttätige Anpassung der über das Einspritzventil in das Saugrohr gelangenden Kraftstoffmenge erzielt wird. Im Bereich des Leerlaufes und im unteren Teillastgebiet herrseht nämlich infolge der nahezu geschlossenen Drosselklappe des Vergasers im Saugrohr ein hoher Unterdruck vor, sodaß bei der Auslösung des Einspritzventils beim Beschleunigen, d.h. beim Betätigen der Drosselklappe, zunächst aufgrund der relativ hohen Druckdifferenz am Einspritzventil eiae größere Kraftstoffmenge in das Saugrohr eingebracht und auch gebraucht wird. Mit zunehmender Öff-211mg der- Drosselklappe wird der Saugrohrunterdruck verringert _B soöaß aiieh die Druckdifferenz am Einspritzventil und ösiiiit dis geförderte Kraft stoff menge kleiner wird« Zu Begin??, des BesehleunigungsVorganges steht also eine ausrei-

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chende Kraftstoffmenge zur Verfügung, die im weiteren Beschleunigungsvorgang kontinuierlich verringert wird. Da die zusätzliche Einspritzung des Kraftstoffes praktisch verzögerungsfrei erfolgt, resultiert ein sehr gutes Beschleunigungsverhalten und aufgrund der genannten Durchflußcharakteristik am Einspritzventil ein deutlich niedrigerer Ausstoß von CO und HC. Bei konventionellen Vergaser-Beschleunigungsanreicherungssystemen kann dagegen infolge der unvermeidlichen Totgänge in den Gelenken des Mechanismus der Beschleunigerpumpe die Einspritzung nur verzögert erfolgen und wegen der Lage des Einspritzrohres am Vergasereintritt ist die Einspritzung von der Vergaserdrosselklappe behindert.

In Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß zwischen Kraftstoffpumpe und Einspritzventil ein vom Saugrohrdruck des Motors beaufschlagter Druckregler zur Konstanthaltung der Druckdifferenz am Einspritzventil eingeschaltet ist. Dies kann sich in vielen Fällen als vorteilhaft erweisen, z.B. bei der Verwendung der Zusatzeinspritzung für die Vollastanreicherung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur Ansteuerung des Einspritzventiles ein Impulsgeber und für mindestens eine für die Zusatzeinspritzung maßgebliche Motorbetriebsgröße ein Meßwertaufnehmer vorgesehen, der ein der Motorbetriebsgröße entsprechendes elektrisches Signal gibt, sowie zwischen Impulsgeber und Einspritzventil je Meßwertaufnehmer ein elektronischer Impulsumformer angeordnet, dem auch das Signal des zugehörigen Meßwertaufnehmers zuführbar ist und der die Form und die Dauer der vom Impulsgeber gelieferten Impulse und damit die Öffnungszeit des Einspritzventiles in Abhängigkeit vom jeweiligen Meßwertaufnehmersignal verändert.

Damit ist eine flexible Steuerung der zusätzlichen Kraftstoffmenge erreicht, wobei durch die maßgeblichen Meßwertaufnehmer und den Impulsumformer in einfacher Weise

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eine Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand des Motors erzielt wird. Da für alle vorkommenden Fälle einer zusätzlichen Kraftstoffeinspritzung ein eigener Impulsumformer vorhanden ist, sind sämtliche Zusatzfunktionen leicht überschaubar und bei Ausfall einer von diesen bleiben die übrigen unbeeinflußt. Damit ist auch das Auffinden eines Fehlers in der Elektronik für das Einspritzventil bedeutend einfacher als etwa bei einer elektronischen Saugrohreinspritzung. Wenn die für die verschiedenen Zusatzfunktionen erforderliche Elektronik jeweils z.B. auf einer eigenen Steckkarte untergebracht ist, kann eine Reparatur in einfacher Weise kostengünstig und kurzfristig durch Austausch der jeweiligen Steckkarte erfolgen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es vor allem bei einer Gemischbildungseinrichtung mit mehreren Meßwertaufnehmern und Impulsumformern zweckmäßig, wenn die von den Impulsumformern gelieferten Signale einer dem Einspritzventil vorgeschalteten Auswerteschaltung zuführbar sind, in der eine Verknüpfung der eintreffenden Signale nach einem vorbestimmten Gesetz erfolgt. Somit ist das resultierende Signal, d.h. die Dauer der dem Einspritzventil zugehenden Impulse in gewünschter Weise beeinflußbar. Eine besonders einfache Ausführung ist dabei erreicht, wenn die Auswerteschaltung ein Summierer ist, in dem eine einfache Überlagerung der Signale erfolgt.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß als Impulse zur Einspritzventilansteuerung Impulse der Zündanlage des Motors dienen. Dabei kann die Impulsabnahme vorzugsweise mittels eines an der Sekundärseite der Zündspule angeordneten induktiven Gebers erfolgen. Da der Zündzeitpunkt eines Motors den verschiedenen Betriebsbedingungen, im allgemeinen vor allem den unterschiedlichen Drehzahlen und Lasten angepaßt wird, wird durch die Verwendung der Impulse des Zündsystems gleichzeitig auch eine drehzahl- und lastabhängige Korrektur des Öffnungszeitpunktes des Ein-

spritzventiles für die zusätzliche Kraftstoffeinbringung erreicht. Die Auslösung der Zusatzeinspritzung erfolgt also z.B. bei einem Vierzylindermotor zeitgerecht etwa zu Beginn des Ansaughubes eines der vier Zylinder. Infolge der Korrektur des ZündZeitpunktes, wobei z.B. mit steigender Drehzahl der Zündzeitpunkt nach vor verlegt wird, ergibt sich außerdem der Vorteil, daß mit steigender Drehzahl auch die Zeit für die Aufbereitung des über das Einspritzventil eingebrachten Kraftstoffes verlängert wird. Daraus resultiert einerseits eine gute Aufbereitung des Zusatzkraftstoffes im gesamten Betriebsbereich und andererseits ein sehr rasches Ansprechen des Motors auf diese zusätzliche Kraftstoff menge .

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine mit einer Gemischbildungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 1 a ein Detail einer Ausführungsvariante und Fig. 2 ein Blockschaltbild der zugehörigen Elektronik.

Am Zylinderkopf 1 des Motors 2 ist ein Saugrohr 3 angeordnet, an dessen Anschlußflansch 4 ein Vergaser 5 mittels Schrauben 5' befestigt ist. Der teilweise im Schnitt dargestellte Vergaser 5 weist eine Drosselklappe 6, ein Kraftstoffhauptsystem 7 und ein Leerlaufsystem 8 auf. Die bei konventionellen Vergasermotoren sonst zumindest noch vorhandenen Zusatzsysteme, nämlich die Starterklappe 9 und das Beschleunigungsanreicherungssystem, bestehend aus dem Pumpengestänge 10, der Beschleunigerpumpe 11 und dem Einspritzrohr 11' sind strichliert eingetragen, da sie gemäß der Erfindung entfallen können.

Unterhalb des Vergaseranschlußflansches 4 ist im Saugrohr 3 eine Bohrung zur Aufnahme eines Einschraubadapters 12 vorgesehen, in den ein elektromagnetisches Ein-

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spritzventil 13 bekannter Bauart eingesetzt ist, wobei eine Abdichtung mittels des O-Ringes 14 erfolgt.

Das Saugrohr 3 v/eist im Bereich der Umlenkung der Strömung und der Verzweigung in die einzelnen Saugarme, angedeutet durch die Versehneidungslinie 15, einen von Kühlwasser beheizten Saugrohrabschnitt 16, den sogenannten Hot-Spot, auf. Die Einspritzung des Zusatzkraftstoffes erfolgt also in unmittelbarer Nähe des nach dem Start sich am raschesten erwärmenden Saugrohrbereiches. Der Ansatz 17 am Hot-Spot-Boden 18 ist für die Erfindung unwesentlich und dient lediglich der Saugrohrabstützung.

Am Motor 2 ist eine mechanisch angetriebene Kraftstoffpumpe 19 angeflanscnt, die saugseitig mittels einer Leitung 20 an den nicht dargestellten Fahrzeugtank angeschlossen ist. Von der Druckseite der Pumpe führt eine Leitung 21 zur Schwimmerkammer 22 des Vergasers 5. In dieser Leitung 21 _t ist ein T-Stück 23 eingesetzt, mit dessen Hilfe auch das Einspritzventil 13 über die Leitung 24 parallel zum Vergaser 5 mit Kraftstoff versorgt werden kann. Da übliche Kraftstoffpumpen in Membranbauweise nur etwa einen Druck von ca. 100 mm Hg im Kraftstoffsystem erzeugen, erfolgt die Kraftstoff-Einspritzung über das Einspritzventil I3 vorwiegend in Abhängigkeit von dem im Saugrohr 3 herrschenden Unterdruck. Im Bereich des Leerlaufes und im unteren Teillastgebiet ist infolge der hier nur wenig geöffneten Drosselklappe ein hoher Saugrohrunterdruck vorhanden. Mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe, d.h. mit steigender Last wird der Saugrohrunterdruck geringer. Daraus ergibt sich s.Bo bei einem Beschleunigungsvorgang aus dem Leerlauf vorteilhaf terv/eise eine selbsttätige Regelung des Kraftstoffdurchfluss»s am Einspritzventil, da zunächst aufgrund des hohen Saugrohrunterdruckes eine relativ große Kraftstoffais nge ν.τιά mit zunehmender Drosselklappenöffnung eine kontinuierlich kleiner v/erdende Kraft stoff menge durch das Ventil fließt,

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Es ist auch möglich, eine elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe mit einer entsprechenden Rücklaufleitung vorzusehen, um ggf. auch höhere Drücke vor dem Einspritzventil zu erzeugen. Vor allem in diesem Fall, aber auch bei Verwendung der mechanisch angetriebenen Kraftstoffpumpe, kann es vorteilhaft sein, zwischen Pumpe und Einspritzventil einen Druckregler 24' vorzusehen, der über eine Leitung 3' mit dem im Saugrohr 3 herrschenden Unterdruck beaufschlagt ist und eine Rückleitung 20' für einen Teil des Kraftstoffes aufweist. Diese Alternative ist in Fig. 1 a dargestellt. Es ist damit möglich, die Druckdifferenz am Einspritzventil 13, die für die Menge des in der Zeiteinheit durchgesetzten Kraftstoffes maßgeblich ist, konstant zu halten, sodaß unabhängig vom herrschenden Saugrohrdruck der Ventildurchfluß konstant, also nur eine Funktion der Öffnungszeit des Einspritzventiles ist.

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Elektronik für die Ansteuerung des Einspritzventiles 13 dargestellt. Der Impulsgeber 25 kann von bekannter Bauart sein und dient zur Auslösung des Einspritzventiles 13. Vorteilhaft ist es, einen einfachen induktiven Impulsgeber über das von der nicht dargestellten Zündspule wegführende Hochspannungskabel zu schieben, da dadurch in sehr einfacher Weise zeitgerechte Impulse erhalten werden können.

Der Impulsgeber 25 ist mit einer Anzahl von Impulsumformern 26 bis 29 elektrisch verbunden. Am Motor 2 sind Meßwertaufnehmer 30 bis 33 vorgesehen, die jeweils eine für eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung maßgebliche M.torbetriebegröße erfassen. Ein der jeweiligen Meßgröße entsprechendes elektrisches Signal wird dem zugeordneten Impulsumformer zugeführt.

Jeder Impulsumformer formt die vom Impulsgeber 25 gelieferten Impulse in eine bestimmte Form, z.B. in Rechteckimpulse um und verändert die Dauer dieser umgeformten Impulse in Abhängigkeit von dem, vom zugehörigen Meßwertauf-

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nehiner kommenden elektrischen Signal entsprechend einem vorgegebenen Zusammenhang. Der Zusammenhang zwischen dem jeweiligen Motorbetriebszustand und der Impulsdauer ist z.B. in Versuchen ermittelt. Die Nachbildung derartiger Funktionen ist mittels einfacher Analogrechenschaltungen möglich.

Die entsprechend geformten Impulse werden einer Auswerteschaltung 34 zugeführt, in der entweder eine einfache Überlagerung der von den Impulsumformern 26 bis 29 eintreffenden Signale erfolgt oder in der auch eine Verknüpfung nach einem vorbestimmten Gesetz erfolgen kann. In der Auswerteschaltung 34 ist vorzugsweise eine Verstärkerstufe integriert, die das resultierende Signal, Impulse von bestimmter Dauer, verstärkt. Dieses endgültig geformte Signal wird dem Solenoid 35 des Einspritzventiles 13 zugeführt. Dieses wird jeweils für die Dauer des eintreffenden Impulses geöffnet, und es erfolgt eine Zusatzeinspritzung von Kraftstoff.

Im einzelnen sind beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 folgende Motorbetriebsgrößen für eine Zusatzeinspritzung herangezogen: der Startvorgang, wofür das mit 30 bezeichnete Zündschloß als "Meßwertaufnehmer¹¹ dient; eine charakteristische Motorbetriebstemperatur, z.B. die Kühlmitteltemperatur, die durch den Temperaturfühler 31 erfaßt wird; die Stellung der Drosselklappe, die in der einfachsten Form mittels eines als Drosselklappengeber 32 an der Drosselklappenwelle angebrachten Drehpotentiometers abgenommen werden kann; der Saugrohrunterdruck mittels des Druckfühlers 33, der auch als absolut messender, also den Umgebungsluftdruck berücksichtigender Druckfühler ausgebildet sein kann.

Beim Start des Motors wird beim Drehen des Zündschlüssels im Zündschloß 30 der Anlasserstromkreis geschlossen, wodurch auch der Impulsumformer 26 aktiviert wird. Die vom Impulsgeber 25 kommenden Impulse werden geformt und verlassen den Umformer 26, solange gestartet wird, mit konstan-

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ter Dauer, wodurch während des gesamten Startvorganges eine bestimmte Kraftstoffmenge über das Einspritzventil 13 eingebracht wird. Bei Selbstlauf des Motors wird der Anlasserstromkreis unterbrochen und der Impulsumfonner 26 außer Funktion gesetzt. Diese Anordnung ersetzt demnach die bei konventionellen Vergasern auch für den Startvorgang erforderliche Starterklappe 9.

Der Temperaturfühler 31 liefert ein dem Temperaturzustand des Motors entsprechendes Signal an den Impulsumformer 27, der ebenfalls Impulse des Impulsgebers 25 erhält. Entsprechend der vorgegebenen Funktion formt und verlängert der Icpulsumformer 27 die angelieferten Impulse bei niedrigen Temperaturen und verkürzt sie mit ansteigender Temperatur. Bei Erreichen der Betriebstemperatur des Motors ist die Impulsdauer Null, es erfolgt keine weitere Zusatzeinspritzung. Diese Anordnung erfüllt die zweite Funktion der Starterklappe, nämlich die der Warnlaufanreicherung des Kraftstoff -Luftgemisches.

Der Drosselklappengeber 32 gibt die Stellung der Drosselklappe 6 an. Er gibt ein der Winkellage °<. der Drosselklappe 6 entsprechendes elektrisches Signal an die nachgeordnete Differenzierschaltung 32', in der die zeitliche Änderung do( /dt der Winkellage der Drosselklappe gebildet wird. Ein dem Wert dcx /dt entsprechendes elektrisches Signal wird dem Impulsumformer 28 zugeführt, der nun wieder die vom Impulsgeber 25 gelieferten Impulse formt und in Abhängigkeit vom Wert de* /dt in der Dauer verändert. Bei Konstantfahrt, also unbewegter Drosselklappe bzw. bei Verzögerung ist döw/dt Null bzw. negativ, der Impulsumformer 28 liefert keine Impulse, es erfolgt also keine Zusatzeinspritzung. Bei positiven Werten von dec/dt wird die Impulsdauer entsprechend dem vorgegebenen Zusammenhang verändert, es erfolgt eine Zusatzeinspritzung entsprechend dem Beschleunigungsvorgang. Diese Einrichtung ersetzt die Beschleunigungspumpe 11 mit Gestänge 10 und Einspritzrohr 11', sowie die

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dafür im Vergaser v:eiter erforderlichen, nicht dargestellten Kraftstoff-Kanäle bei konventionellen Vergasern.

Die Belastung des Motors wird über den Druckfühler 35 erfaßt, öse entsprechende elektrische Signal dem Impulsumformer 29 zugeführt, der wieder entsprechend dem vorgegebenen Ziasar-.T.er/hanr α ie vom Impulsgeber 25 gelieferten Impulse formt, wodurch z.B. an der Vollast eine Zusat-zeinspritEur.g über das Einspritzventil 13 erfolgt. Diese Einrichtung ersetzt die konventionellen unterdruckgesteuerten oder mit der Drosselklappe mechanisch gekoppelten Teillastunc Vollastanreicherungssysteme.

Selbstverständlich ist es möglich, weniger oder auch noch weitere Motorbetriebsgrößen für eine Zusatzeinspritzung zu berücksi enter,. Als am wichtigsten erwiesen sich die Bescr.leunigungsanreicherung 32, 32', 28 und die Warmlauf anreicherung 3" 5 27, wobei vor allem im besonders kritischen , Warr.laufbereich sin überrrasehend gutes Beschleunigungsverhalten bei niedriger. Schadstoffemissions-Spitzen erreicht werden konnte„ -da. ä:,e Einspritzung praktisch verzögerungsfrei und temperatursssabhängig korrigiert erfolgt.

Es ist auch möglich, z.B. das Leerlauf system entweder /L· « 2MT Giinse oder teilweise durch eine Zusatzeinspritzung zu ersetser,. In diesem Falle wird die Stellung der Drosselklappe 6 über cen Drosselklappengeber 32 erfaßt und einem weiterer,, nicht öarirestellten Impulsumformer zugeführt, der Impulse konstanter Dauer an die Auswerteschaltung 34 weitergibt, wenn die Drosselklappe in der Null-Lage ist.

Die Ausv.'srteschaltung 34 kann auch entfallen, wenn federn lnip-.ilsurr.former 2ό bis 29 ein eigener Operationsverstärker sy. ge ordnet ist und keine besondere Überlagerung der- von den Impulsumformern an das Einspritzventil 13 ger.iefert3ii Impulse erfolgt. Jeder Impulsumformer 26 bis 29 ;.st da-iii direkt mit dem Solenoid 35 des Einspritzventiles '3 verbunden. In diesem Pail kann die gesamte Elektronik ?.(?·■'-^iIs ein'33 Hilfssystems auf einer eigenen Steckkarte un-

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tergebracht werden, sodaß bis auf den gemeinsamen Impulsgeber eine vollkommene Unabhängigkeit der verschiedenen
Hilfssysteme voneinander erreicht ist. Die Fehlersuche und -benebung in der Elektronik ist damit sehr vereinfacht, da nur die jeweiligen Steckkarten ausgetauscht werden müssen.

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Claims

Patentansprüche :

1J Gemischbildungseinrichtung für Brennkraftmaschinen mit Vergaser und einem an das Kraftstoffsystem des Motors angeschlossenem, im Saugrohr angeordneten Einspritzventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (13) vor der Verzweigung des Saugrohres (3) in diesem angeordnet und elektromagnetisch betätigt ist, und daß in Abhängigkeit von wenigstens einer Motorbetriebsgröße neben der vom Vergaser (5) gelieferten Kraftstoffmenge zusätzlich Kraftstoff über das elektromagnetische Einspritzventil (13) in das Saugrohr (3) einbringbar ist.
2. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (13) in Strömungsrichtung der angesaugten Luft nach der Vergaserdrosselklappe angeordnet ist. ,
3. Gemisehblldungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Vergasern, dadurch gekennzeichnet, daß je Vergaser (5) ein elektromagnetisches Einspritzventil (13) im Saugrohr (3) angeordnet ist.
4. Gefflischbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem beheizten Saugrohrabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (13) in Strömungsrichtung der angesaugten Luft vor dem beheizten Saugrohrabschnitt (16) angeordnet ist.
5. Geffiiaclibildungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (13) in unmittelbarer Nähe des beheizten Saugrohrabschnittes (16) angeordnet ist c
6. G-emisohbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 j dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzventil (13) stets an die Kraftstoffpumpe (19) für den Vergaser (5) angeschlossen ist.

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7. GemiSehbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kraftstoffpumpe (19) und Einspritzventil (13) ein vom Saugrohrdruck des Motors beaufschlagter Druckregler zur Konstanthaltung der Druckdifferenz.am Einspritzventil eingeschaltet ist.
8. Gemischbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung des Einspritzventiles (13) ein Impulsgeber (25) und für mindestens eine für die Zusatzeinspritzung maßgebliche Motorbetriebsgröße ein Meßwertaufnehmer (30 bis 33) vorgesehen ist, der ein der Motorbetriebsgröße entsprechendes elektrisches Signal abgibt, sowie zwischen Impulsgeber (25) und Einspritzventil (13) je Meßwertaufnehmer (30 bis 33) ein elektrischer Impulsumformer (26 bis 29) angeordnet ist, dem auch das Signal des zugehörigen Meßwert auf nehme rs zuführbar ist und der die Form und die Dauer der vom Impulsgeber gelieferten Impulse und damit die Öffnungszeit des Einspritzventiles (13) in Abhängigkeit vom jeweiligen Meßwertaufnehmersignal verändert.
9. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 8 mit mehreren Meßwertaufnehmerη und Impulsumformern, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Impulsumformern (26 bis 29) gelieferten Signale einer dem Einspritzventil (13) vorgeschalteten Auswerteschaltung (34) zuführbar sind, in der eine Verknüpfung der eintreffenden Signale nach einem vorbestimmten Gesetz erfolgt.
10. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (34) ein Summierer ist.
11. Gemischbildungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulse zur Einspritzventilansteuerung Impulse der Zündanlage des Motors dienen.

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12. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsabnähme mittels eines an der Sekunäärseite der Zündspule angeordneten induktiven Gebers erfolgt.

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