DE7020311U - FUEL INJECTION DEVICE FOR COMBUSTION MACHINERY. - Google Patents
FUEL INJECTION DEVICE FOR COMBUSTION MACHINERY.Info
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Description
klöckner-humbolot-oeutz Αβ ·Köln MIn. den 25· Hai 1970 f^ klöckner-humbolot-oeutz Αβ · Cologne MIn. den 25 · Hai 1970 f ^
D 70/57 - TP R/fr <uD 70/57 - TP R / fr <u
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeineprit«vorrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselbrennkraftmaechinen, bei der die Einspritzmenge bzw. i^rdergesohwindigkeit duroh ein Yentil gesteuert wird,'das einen auf der Druckseite angeordneten Abströmkanal beherrscht.The invention relates to a fuel-fuel device for internal combustion engines, especially diesel internal combustion engines, in which the injection quantity or i ^ rdergesoh Speed by which a Yentil is controlled, 'the one on the Controls the discharge channel arranged on the pressure side.
üo neben der Drehzahl zahlreiche andere NefigrOeen erfassen und unfangreiohe elektrische Spezialsohaltungen anbringen zu können, wird bei Brennkraftnaechinen fLok. W.ektronisohe Regeleinrichtung angestrebt: Wegen der^erforderliohen hohen Stellkräfte an Steueraechanisnus der ^ekannte^ Einspritzvorrichtungen für diese Brennkrafteaschinen ist dieses bisher nicht ohne aufwendige mit vielen Nachteilen behaftete kraftverstärkte Stellglieder realisierbar gewesen und hatte deshalb auch in bezug auf Platzbedarf keine Torteile gebracht. Die Anwendung von Magnetventilen für die Mengenbemessung nach des Torbild der Otto-Brennkraftaasohinen ist nur für daj Niederdrucksystem geeignet» was zu größeren Mengenstreuungen und zusätzlichen Totzeiten für die RegelungIn addition to the number of revolutions, the ability to record numerous other NefigrOeen and to be able to attach extensive electrical special postures becomes fLok in the case of internal combustion engines. Electronic control device aimed at: Because of the high actuating forces required on the control mechanisms of the known injection devices for these internal combustion engines, this power-amplified actuator, which has many disadvantages, could not be implemented up to now and therefore had no door parts in terms of space requirements. The use of solenoid valves for the quantity measurement according to the gate pattern of the Otto internal combustion engine is only suitable for the low-pressure system »which leads to larger quantity spreads and additional dead times for the control
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25· Nftl 1970 . /25 Nftl 1970. /
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ttihxt. AoBerdea ObereteIgen dl· b«l Aar llnaprltsung fttr Dleeelbreaakreftaeeohlnen erforderliche« Hcngoji and eehr korsen Offaitac0i<lt«tt dl· ttihxt. AoBerdea ObereteIgen dl · b «l Aar llnaprltsung fttr Dleeelbreaakreftaeeohlnen required" Hcngoji and eehr korsen Offaitac0i <lt "tt dl ·
S· let «la· Br«aiietoff#laeprltfTorrlohtttac bekannt (d«uteoh· Petenteohrift 63Θ 751)· b«l dnr dl· Druokeelt· durch einen AbetrOokanal alt der Saoceel-le rerbonden let, der ron el-BMi federbeleet#t»n Tentil benerreoht wird, steigt die Dreh-■ahl der Brenakreftaaeohlne and davit dl· ?ördepgeeohwlndlgkelt dee Xolbene der Blnepriterorrlchtune über elnec bestirnten Vert, co wäohBt der Bruok auf der Drnokeelte 00 weit, daA βloh das Ventil entgegen der federkraft anhebt and den AbatrlMkaiial Sffnet. Doroh d«n Abbaa dee Draekee aaf der Draokeeite wird die Pßrdergeeohwindigkeit der EInsprltBTorrlohtang herabgeeetst and gleichseitig durch die abetrSaende Brennetoffaenge die Sinsprltoaenge verringert. Daroh das federbelastete Ventil let «β Jedooh nmr aöglich, dl« Slnaprltsaenge baw. FOrdergeaohirlndlgkelt In Abhängigkeit eines oaxiaalon 7Orderdraokee κα steuern.S · let «la · Br« aiietoff # laeprltfTorrlohtttac known (d «uteoh · Petenteohrift 63Θ 751) · b «l dnr dl · Druokeelt · by a AbetrOokanal old of the Saoceel-le rerbonden let, the ron el-BMi spring belayed # t »n valve is not rotated, the rotation ■ increases der Brenakreftaaeohlne and davit dl ·? ördepgeeohwlndlgkelt dee Xolbene of Blnepriterorrlchtune about elnec starirnten Vert, co wäoht the Bruok on the Drnokeelte 00 far, that the valve lifts against the spring force and the AbatrlMkaiial Open. Doroh d «n Abbaa dee Draekee On the draoke side, the pump speed of the injection becomes torrlohtang Geabgeetst and equilateral through the Discharge of fuel reduces the amount of waste. Then the spring-loaded valve let «β Anyhow nmr a possible, dl «Slnaprltsaenge baw. Funding rate depending on of an oaxiaalon 7Orderdraokee κα control.
Der Krf indang liegt die Aaf gab« »agronde, eine BrenaetoffeinsprltsTorriohtong su schaffen, die dl· oben genanntenThe power of indang lies in the aaf gave «» agronde, a brenaetaffeine sprlts torriohtong su create the dl · above
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25. Mti 1970 _ D 70/51 - IP R/ftf25. Mti 1970 _ D 70/51 - IP R / ftf
Fachte11« nicht aufweist and bei gering·· Fiatsbedarf alt kleinen Stellkräften eine Regelang dar Slnepritsnenge and der FördergeachwindigkeIt aaf elektrischen wage ermöglicht. Sie wird erfindungsgemttß bei alnar BrennatoffelnspritSYorriohtaag dar eingange beaohrlebenen Art dadaroh gelöst, dad das Ventil ein Magnatrentll ist, daa ran eine· Impulsgeber gesteuert wird.Fachte11 «does not have and if there is little need for a budget, old small actuating forces a rule the conveyor speed is made possible by an electric trolley. It is used according to the invention in the case of Alnar potato liquor Syorriohtaag At the beginning of the process, the level was solved because the valve is a magnetic valve, and there is a pulse generator is controlled.
Dar Iapnlagabar kann dabei aIn Unterbrecher oaoh Art eines ZündTarteilere odar ain elektronischer Ragler ealn, da? durch die aeßgröÄenabhängigen Iepulee das Magnetventil steuert. Thi «ögllohst rückwirkongefrel sa arbeiten and aa sohnell einen groÄe© Querschnitt freigeben bu können, ist da«i Ventil ala Kolbansahlebar ausgebildet. 2>ar öffnangeeeitponkt, der den Beginn des Ah*r8eene bestinet, muß sehr genau gesteuert werden. Sagegen let die effektive Öffnangedauer unveränderlich and kann in relativ veiten Toleransen differieren. Sie Mindestdauer wird bestirnt durch den erfordern- ©hen Zeitquereohnitt soa Ableiten der Abstrunaenge pro die »arieale Sauer ist begranst durch den Öffnungebeginn der Saugteonrung au· Füllen des Pttepenrauas der Brennstoffeineprita\orriQhtung für den nächsten Hub. Sine ausreichend große öffnongsBeit kann Saner durch die Ausbildung «IntrDar Iapnlagabar can be a breaker oaoh kind of a ZündTarteilere or an electronic ragler ealn, there? controls the solenoid valve through the size-dependent Iepulee. Thi «ögllohst retrospectivelyfrel sa work and aa sohnell To be able to release a large cross-section, there is a valve designed ala Kolbansahlebar. 2> ar opening pontoon, which marks the beginning of the Ah * r8eene must be controlled very precisely will. On the other hand, the effective opening duration cannot be changed and can differ within relatively wide tolerances. The minimum duration is determined by the required © hen Zeitquereohnitt soa deriving the drainage per the »arieal Sauer is covered with water from the beginning of the opening the suction control from filling the pttepenrauas of the fuel fuel system for the next hub. Sine enough Since then, Saner can open up by training «Intr
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Hookonform mit großer oberer Raet erreicht werden. Da bei der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzpumpe nur der Öffnungszeitpunkt, nicht eine Öffnungszeit, gesteuert wird, kann der Einfluß von Zeitkonstanten in vorteilhafter Weise durch einen entsprechenden Vorlauf ausgeschaltet werden. Torteilhaft ist ferner, daß bei der erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung erprobte Bauelemente verwendet werden können und die Massen der elektrisch zu betätigenden Steuerteile gering sind.Hookon shape can be achieved with a large upper margin. Included the fuel injection pump according to the invention only Opening time, not an opening time, is controlled, the influence of time constants can be advantageous be switched off by a corresponding advance. Another part of the goal is that in the fuel injection device according to the invention Tried and tested components can be used and the masses of the electrically operated Control parts are minor.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Hagnetventil in stromlosem Zustand geöffnet ist. Hierdurch wird bei Ausfall des elektrischen Stromes immer eine HullfSrderung der Brennstoffeinspritzvorrichtung gewährleistet. According to one embodiment of the invention, it is proposed that the solenoid valve be open in the de-energized state. This ensures that the fuel injection device is always boosted in the event of a failure of the electrical current.
Zur Steuerung des zeitlichen Verlaufes der F8rdergeschwin- digkeit kann ein zusätzliches Magnetventil angebracht werden, das einen kleinen veränderlichen Querschnitt freigibt, wobei unter geringfügigem Mengenverlust der Druck abgebaut und die Fördergesohwlndlgkeit beeinflußt wird. In vorteilhafter Weise geschieht dies bei einem als Kolbenschieber-To control the timing of the conveyor speed an additional solenoid valve can be attached, which releases a small variable cross-section, the pressure being reduced with a slight loss of volume and the subsidy rate is influenced. In advantageous Way, this happens with a piston valve
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^MX KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG . KÖLN 25 ο Μβΐ 1970^ MX KLOCKNER-HUMBOLDT-DEUTZ AG. COLOGNE 25 ο Μβΐ 1970
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ausgebildeten Magnetventil durch einen Sntlastungssohl tzt dessen Querschnitt über den Öffnungsweg -veränderlich sein kann. Ba durch diese Maßnahme nur eine Verringerung der Fördergeschwindigkeit zu erreichen ist, muß der Hockentrieb für die höchste gewünschte Fördergeschwindigkeit ausgelegt sein.trained solenoid valve by a Sntlastungssohl tz t whose cross section can be variable over the opening path. Since only a reduction in the conveying speed can be achieved by this measure, the squat drive must be designed for the highest desired conveying speed.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß auch die Ansaugöffnung der Brennstoff einspritzvorrichtung von eines Magnetventil beherrscht wird. Durch diese Maßnahme kann der Förderbeginn der Brennstoffeinspritzvorrichtung unabhängig von den Obersteuern des Ansaugkanals durch den Pumpenkolben gesteuert werden, und zwar beginnt die Förderung entsprechend früher alt dem Schließen des Magnetventils.According to a further embodiment of the invention, it is proposed that that the intake port of the fuel injector is controlled by a solenoid valve. This measure enables the start of delivery of the fuel injector be controlled independently of the overhead controls of the suction channel by the pump piston, namely the promotion begins earlier when the solenoid valve closes.
Bei der Steuerung des öffnungszeitpunktes muß eine Torlaufzeit berücksichtigt werden, die u. a. die Zeltkonetante des Magnetventils und die Oberdeokung des Kolbensohlebers und die Einflüsse der meohanisohen Reibung des Kolbenaohlebera „ enthält. Es besteht die Schwierigkeit, bei mehraylindrigen Brennkraftmaschinen die VorlaufseIt für alle MagnetventileWhen controlling the opening time, there must be a door run time are taken into account, which inter alia. the tent constant of the solenoid valve and the Oberdeokung of the piston sole and the influences of mechanical friction of the piston outer surface " contains. There is a problem with polyhedra Internal combustion engines the supply side for all solenoid valves
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gleich zu halten, da die Magnetventile In Ihren magnetischen Daten, in der mechanischen Reibung, die von der Temperatur, der KraftstoffViskosität, dem Yerschleißzustand, den Pertigungstoleranzen und eventuellen Schmutzpartikeln abhängt, erhebliche Streuungen aufweisen. Für eine gleichmäßige Belastung aller Zylinder ist es jedoch erforderlich, daß unabhängig von der gewünschten Drehzahl alle Zylinder die gleiche Brennstoffmenge pro Einspritztakt erhalten.keep the same as the solenoid valves in your magnetic Data, in the mechanical friction that depends on the temperature, the fuel viscosity, the state of wear, the manufacturing tolerances and any dirt particles depends, have considerable scatter. However, for an even load on all cylinders it is necessary that regardless of the desired speed, all cylinders receive the same amount of fuel per injection cycle.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird daher für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, daß für jeden Zylinder ein Eegler vorgesehen ist, von denen einer das Magnetventil der Brennstoffelasprit^vorrichtung für einen Zylinder in Abhängigkeit von der einzuhaltenden -Betriebsgröße s. B. Srehsahl regelt, während die Hagnet- ventile für die übriger Zylinder in Abhängigkeit des Steuer zeltpunktes des ersten Magnetventils geregelt werden. Der Regler eines Zylinders übernimmt dabei den Soll-Istwert-Tergleioh der einzuhaltenden Betriebsgröße und steuert antspreohend das Magnetventil dieses Zylinders. Der öffnungs-Mitponkt dieses Hagnetventile dient als Sollvert für die Steuerung der Öffnungszeitpunkte der übrigen Magnetventile.According to a further embodiment of the invention, therefore proposed for multi-cylinder internal combustion engines, that a regulator is provided for each cylinder, one of which is the solenoid valve of the fuel-gas fuel device for a cylinder depending on the operating size to be observed, see e.g. Srehsahl controls while the solenoid valves for the other cylinders are regulated depending on the control point of the first solenoid valve. Of the The controller of a cylinder takes over the target / actual value Tergleioh the size of the company to be complied with and controls responsively the solenoid valve of this cylinder. The opening note this solenoid valve serves as a target value for controlling the opening times of the remaining solenoid valves.
7620311-β. 11737620311-β. 1173
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lo&a erste Magnetventil dient dabei als Schrittmacher für die übrigen Magnetventile, ils Meßfühler für die Eingangs« signale des Soll- and Istwertes der Magnetventile können beispielsweise Einrichtungen zur Messung des Yentilhubes oder des Druckabfalles bei der YentHoffnung vorgesehen werden. Es ist üblich als einzuhaltende Betriebsgröße die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu w&hlen; es ist jedoch auch denkbar, daS andere Betriebsgrößen, z. B. das Drehmoment, file Abgasteaperatür, die Abgaszusamnensetzung usw., tsi de? Regelung berücksichtigt werden. Lo & a first solenoid valve serves as a pacemaker for the other solenoid valves, a measuring sensor for the input signals of the setpoint and actual value of the solenoid valves, for example, devices for measuring the valve lift or the pressure drop can be provided in the case of the hope. It is customary to choose the speed of the internal combustion engine as the operating variable to be observed; however, it is also conceivable that other operating parameters, e.g. B. the torque, file exhaust gas opening, the exhaust gas composition, etc., tsi de? Regulation must be taken into account.
In der Zeiohnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung scheaatisch dargestellt. CIeichwirkende Teile sind in den Abbildungen gleich bezeichnet.Embodiments of the invention are shown in the accompanying drawing shown schematically. CIewriting parts are in the Illustrations labeled the same.
Abb. 1 se igt einen Querschnitt durch eine erflndungegea&Se Brennstoffe ^spritzvorrichtung ·Fig. 1 shows a cross section through an invention Fuels ^ injection device
Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Magnetventil, das eine« Entlastungssohlitz zur Herabsetzung der Pörderge-Bchwindigkeit «ufweist und Ia eines besonderen öehttuee unter· gebracht let«Fig. 2 shows a cross section through a solenoid valve that a «relief seat to reduce the conveyor speed «And Ia a special Öehttuee under · brought let «
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Abb. 3 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch eine Brenn-8toffeiueprit«TOix*ichtung, bei der ein Magnetventil die Anaaugöffnung beherrscht.Fig. 3 shows a partial cross section through a fuel-8toffeiueprit «TOix * ichtung, in which a solenoid valve controls the anauge opening.
Abb. 4 eeigt schematises die Begelang einer erfindungsgernäßen Brennstoffe inspr it «Vorrichtung fttr eine mehrsyllndrige Brennkraftmaschine.Fig. 4 shows the scheme of an inventive concept Fuels insprit «device for a multi-syllable Internal combustion engine.
Ton einer Welle 1 alt einem Hocken 2 wird über einen Stößel 3 ein Pumpenkolben 4 angetrieben, £cr durch eine sich an eines Poapengehäase 6 abstütsends Teder 5 belastet ist. Dau Puapengehäase 6 weist oberhalb des Puopenlcolbens 4 einen ZylinderrauB 7 «it einem Ansaugkanal 8 und exneo Druckkanal 9 auf. An den Druokkanal 9 schließt sich über ein Bückechlagrentll 10 and eine Verbindungsleitung 11 ein Einspritzventil 12 &n, das eine in einen DttsenkOrper 15 geführt· and durch eine Feder 13 belastete Düsennadel U aufweist. Die Düsennadel 14 wird durch den Förderdruck entgegen der Pederkraft 13 geSffnet. Ia Gehäuse des Einspritzventil β 12 eweigt το« Druokkanal 16 ein Abströmkanal 17 ab, der von einem Magnetventil 18 beherrscht wird. Dieses wird von mefiwertabhängigen Impulsen eines nicht näher dargestellten Impulsgeber betätigt. Das Magnetventil 18 ist alsSound of a shaft 1 alt a squat 2 is made via a pestle 3 a pump piston 4 driven, £ cr by a self on a Poapengehäase 6 Abstütsends Teder 5 is loaded. Dau Puapengehäase 6 has above the Puopenlcolbens 4 a Cylinder head 7 «with an intake port 8 and an exneo pressure port 9 on. To the Druokkanal 9 includes a Bückechlagrentll 10 and a connecting line 11 an injection valve 12 & n, the one led into a dttsenkOrper 15 · and has a nozzle needle U loaded by a spring 13. The nozzle needle 14 is opposed by the delivery pressure the Pederkraft 13 is open. Ia housing of the injection valve β 12 eweig το «Druokkanal 16 from an outflow channel 17, which is controlled by a solenoid valve 18. This will actuated by mefiwert-dependent pulses of a pulse generator not shown in detail. The solenoid valve 18 is as
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ausgebildet, dessen Σσίονα 19 La ovjrvfilösem Zustand des Magnetrentllee 18 durch eine Feder 20 la Richtung auf Offnen yereohoben wird. An den Abströmkanal 17 Bchlleßt βloh eine Leitung 21 alt eine* RttokeohlAgrentll 22 an, die den abstruaenden Brennstoff des nloht nlher dargestellten Yorratsbehälter wieder '/.^f'ihrt. Selbetrerständllch kann das Magnetrentll 18 In gleicher Heise ohne die Funktion su ändern auch In die Slnsprltspuape 6 statt In Einspritzventil 12 untergebracht werden.trained, whose Σσίονα 19 La ovjrvfilösem State of the magnetic vent 18 by a spring 20 la Direction towards Open is raised. To the discharge channel 17 Closes a line 21 old a * RttokeohlAgrentll 22, which brings the stagnant fuel of the nloht closer The storage container shown again '/.^f'ihrt. Self-entry fee Can the Magnetentll 18 In the same way without the function su change also in the Slnsprltspuape 6 instead Be housed in injection valve 12.
In der Abb. 2 ist der Hocken 2 als Hohlnooken ausgebildet, wodurch eine sehr hohe FördergeschwindlgkeIt erreicht wird. Das Magnetyentil 18 ist In dieser Darstellung in »ine· besonderen Gehäuse untergebracht, ron des eine Druckleitung 24 zum nicht dargestellten Einsprltsrentil führt. Das Gehäuse weist in Bereich des Kolbens 19 einen Entlastungsschiitζ 25 auf, der Ib Falle maximaler Fttrdergeschwlndigkelt Tom Kolben 19 gana ttberdeokt wird. Der Entlastungsschlitz 25 der auch im Kolben 19 selbst angeordnet sein könnte, kr.nn über seine Länge einen veränderlichen Querschnitt haben, indem er entweder In seiner liefe oder Breite Tsriiert. Hierduroh kann die abströmende Menge besser reguliert und eventuell auftretende Druckstöße beim Aufeteuern vermieden werden.In Fig. 2, the squat 2 is designed as a hollow hook, whereby a very high conveying speed is achieved. In this illustration, the magnet valve 18 is in a special one Housing housed ron of a pressure line 24 leads to Einsprltsrentil, not shown. The case has a relief schiitζ in the area of the piston 19 25, the Ib trap of maximum feed speed Tom piston 19 gana ttberdeokt is. The relief slot 25, which could also be arranged in the piston 19 itself, has a variable cross-section over its length have by running either in its width or in its breadth Tsriated. In this way, the outflowing amount can be better regulated and possibly occurring pressure surges when inflating be avoided.
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25. Η·! 1970 D 70/57 - *»25. Η ·! 1970 D 70/57 - * »
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in aer add. 5 let ία Pumpengeti&uee 6 ein weiteres Magnet- j rent 11 26 vorgesehen, das den Anaaogkanal 8 toeherrsoht. : Spertt der S&lben 27 des Magaetrentlles 26 die Aneauguff- \ nong beror der Pumpenkolben 4 dem Ansauskanal β ttbersteoert hat· ist der 70rderbeglnn on den entsprechenden Betrag Tor-Terlegt. in aer add. 5 let ία Pumpengeti & uee 6 another magnet j rent 11 26 is provided, which toeherrsoht the anaog channel 8. : If the S & lben 27 of the Magaetrentlles 26 closes the anauguff- \ nong beror the pump piston 4 has blocked the supply channel β, the 70rderbeglnn on the corresponding amount gate.
In Abb. 4 1st eine Yiersylindrlge Brennkraftmaschine 27 dargestellt. Die BrennstoffeinspritsTorriohtungen für die eingelnen Zylinder Bind alt 26, 2$t 5ö und 31 beeeioiinei. Ihnen sind elektronische Begier 32„ 33, 34, 33 βugeordnet. In den Regler 32 wird der Sollwert 36 der elnsuhaltenden Betriebsgröße, s. B. der Dreheahl, and der Istwert 37 eingegeben. In Abhängigkeit τοη des Ergebfile dee SoUwertiBtwert-Yerglelches steuert der Begier 32 das Magnetventil der BrennstoffeinepritSTorrichtung 28 dcroh eine Stellgröße 38. Der Ist-SteuerZeitpunkt 39 des Magnetventile der Breimstoffel&sprltBTorrlcatBitg 28 dient ale Sollwert 40 TUr die Begier 33» 34 and 33* Diese vergleichen den Sollwert 40 alt den Ist-Cffnungezeitpunkten 41, 42 and 43 der Einspritzvorrichtungen 29* 30 and 31. Abweiohaftgen swlseheja de« Sollwert 40 and den Iet-öffnungaZeitpunkten 41, 42 and 43 bewirkenIn Fig. 4 a Yiers-cylindrical internal combustion engine 27 is shown. The fuel injection torques for the internal cylinders bind old 26, 2 $ t 5ö and 31 beeeioiinei. Electronic desire 32, 33, 34, 33 is assigned to them. The setpoint value 36 of the required operating variable, see e.g. the Dreheahl, and the actual value 37 are input into the controller 32. Depending on the result file of the SoUwertiBtwert-Yerglelches, the desire 32 controls the solenoid valve of the fuel injection device 28 dcroh a manipulated variable 38. The actual control time 39 of the solenoid valve of the pulp & sprltBTorrlcatBitg 28 serves ale setpoint 40 TUr the desire 33 »compare 34 and 33 * 40 alt the actual opening times 41, 42 and 43 of the injectors 29 * 30 and 31
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