DE2818571A1 - Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Brennstoff-zufuehrungseinrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Brennstoff-Versorgungseinrichtung
bzw. Brennstoff-Zuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung und
betrifft insbesondere eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung/ 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 Brennstoffdosieranordnung derart gesteuert wird, daß sie der Ansaugluftmenge
proportional ist.
Eine Brennstof f-Zuführungseinr.ichtung dieser Art erlaubt im
Normalbetrieb von Brennkraftmaschinen die Festlegung eines Luft/Brennstoffverhältnisses des Luft/Brennstoffgemisches
X/ma
Dresdner Bank [München) Kto. 3939 844
809846/0700
Postscheck (München) Kto. 670-43-804
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mit relativ hoher Genauigkeit, so daß sich eine Reinigung der Abgase einer Brennkraftmaschine in einem annehmbaren Ausmaß
erreichen läßt. Zur Erzielung einer angemessenen und zufriedenstellenden Reinigung der Abgase bei sämtlichen unterschiedlichen
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ist jedoch eine Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
unter Berücksichtigung der momentanen Betriebsbedingungen, also z.B. unter Berücksichtigung der Temperatur der Umgebungsluft,
des Atmosphärendruckes, der Temperatur der Brennkraftmaschine, von Beschleunigung und Verzögerung der Brennkraftmaschine
und dergleichen erforderlich.
Aus der Japanischen Offenlegungsschrift 38220/73 ist bereits
eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung der vorstehend beschriebenen
Art bekannt, bei der eine Änderung des Verhält-^ nisses der dosierten Brennstoffmenge in Relation ztrά&ε~ Ansaugluftmenge
durch entsprechende Änderung einer an der Brennstoff-Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von einem bestimmten
vorgegebenen Betriebszustand der Brennkraftmaschine gebildeten Brennstoff-Druckdifferenz veranlasst wird, um auf
diese Weise eine Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses dahingehend zu ermöglichen, daß der optimale- Verhältniswert
erhalten wird. Diese bekannte Brennstoff-Zuführungseinrichtung ist jedoch insofern nachteilig, als ihr Aufbau komplex
und aufwendig ist, das Luft/Brennstoff-Verhältnis hauptsächlich
in Abhängigkeit von lediglich einem einzigen, einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine repräsentierenden Faktor
korrigiert wird und eine Feinsteuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses
in zufriedenstellender Weise nicht erzielbar ist, was auf der Tatsache beruht, daß die Brennstoff-Zuführeinrichtung
auf der Basis eines proportionalen Steuerprinzips bzw. einer P-Regelung betrieben wird und dadurch
ein schlechtes Ansprechverhalten bzw. eine geringe Folgesteuerleistung
bei abrupten Änderungen der Ansaugluftmenge
aufweist. "\
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Brennstoff-Zuführung
se inr ich tung der in Rede stehenden Art für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die eine Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
in Abhängigkeit von Änderungen oder Variationen zahlreicher Faktoren, die jeweils unterschiedliche
Betriebsbedingungen oder Betriebszustände der Brennkraftmaschine repräsentieren, ermöglicht, wobei ein
Optimalbetrieb mit vereinfachtem Aufbau angestrebt wird.
Darüberhinaus soll eine Brennstoff-Zuführungseinrichtung der
vorstehend genannten Art geschaffen werden, die ein auf der Basis des Integrationssteuerprinzips bzw. der I-Regelung
wirkendes Luft/BrennstoffVerhältnis-Steuersystem aufweist,
—~=—^_4a^s_ ist in der Lage ist, Übergangsbedingungen bzw. übergangs-AS
,^betri^ehaZiis^tanden mit einer annehmbaren Anspruchverzögerurig ^
zu folgen.
Zur Losung^dTe^^r^^urfgaM'^EC^erf lüHungsgemäß eine Brenn-
_..-— stoff-Zuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen,
die ein in einer Ansaugleitung angeordneter-—
Drosselventil, ein in der Ansaugleitung stromaufwärts oberhalb des Drosselventils angeordnetes huft^i
Einrichtung zur Steuerung des Luftventils^tn Abhängigkeit
von dem in einer zwischen^dertv-'lTuftvgfftil und dem Drosselventil
gebildeten^JUrftdruckkammer herrschenden Druck derart,
daß der Druck auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird, eine Brennstoff-Versorgungsquelle zur Zuführung
von Brennstoff über eine Brennstoff-Zuleitung unter einem im wesentlichen konstanten Druck und eine Brennstof-i^.Do.siereinrichtung
aufweist, die einen in der Brennstoffgesehenenund mit dem Luftventil gekoppelten bzw. in
dung stehenden variablen Schlitz, der derart steuerbar ist,
daß der Durchfluß-Querschnittsbereich des Scgiltzes dem Öffnungsbereich
des Luftventils proportion^ ist/ md eine zut-κοη-stanthaltung
der über dem veränder^^ gCnlitz gebildeten
Druckdifferenz auf einem vorgegebenen Wert dienende Brenn-
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stoff-Druckdifferenzeinrichtung umfasst, welche eine mit dem an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite
des variablen Spaltes herrschenden Brennstoffdruck beaufschlagte
erste Druckkammer, eine in Bezug auf die erste Druckkammer eine konstante Druckdifferenz aufweisende
zweite Druckkammer und ein in der Brennstoff-Zuleitung stromabwärts bzw. unterhalb des veränderbaren
Drosselkanals angeordnetes Differenzdruckventil, das auf eine Änderung der Druckdifferenz zwischen der ersten
und der zweiten Druckkammer anspricht und den an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des variablen
Spaltes herrschenden Druck zur Konstanthaltung der Druckdifferenz steuert, und eine Einrichtung zur automatischen
Änderung des Druckes in der zweiten Druckkammer in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine aufweist. Bei dieser Anord-
- -- nung„bewirkt eine Änderung des in der zweiten Druckkammer
herrschenden Druckes eine entsprechende Änderung des Druckes in der ersten Druckkammer, so daß der vorher eingestellte
Druck an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des veränderbaren Drosselkanals geändert wird. Die
an dem variablen bzw. veränderbaren Spalt gebildete Druckdifferenz wird somit dadurch zur Änderung der Durchflußrate
des dutrh den veränderbaren Spalt strömenden Brenn-Klofffs
.ίΓκι vi.ι '_x ggf. des Luft/Brennstoff-Wchä!tnioS'-s
geäru;-■■:'! ι .
Bei einer vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung weist die Brennstoff-Zuführungseinrichtung eine
" Hochdruckquelle und eine Niederdruckquelle auf, die jeweils in Relation zu einem Referenzdruck auf einem vorgegebenen
Druckwert gehalten werden. Die zweite Druckkammer befindet sich in einem die erste und die zweite
Brennstoff-Druckquelle jeweils miteinander verbindenden
Kreis. In den stromaufwärts bzw. oberhalb und stromabwärts bzw. unterhalb der zweiten Druckkammer gelegenen
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Kreisen sind ein schaltbares Ventil, eine verstellbare Drosselklappe,eine Kammer mit veränderbarem Volumen
und dergleichen angeordnet, die auf verschiedene, jeweils unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine
repräsentierende Faktoren zur Steuerung des Strömungswiderstandes und der Durchflußrate von Brennstoff in den
vorstehend genannten Kreisen und Regelung des Druckes in der zweiten Druckkammer und damit des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
ansprechen.
Vorzugsweise werden die Hochdruckquelle und die Niederdruckquelle jeweils von einer Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
und einer Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle gebildet. Durch diese Anordnung läßt sich die An-Sprechleistung
bzw. das Ansprechverhalten der Steuereinrichtung beträchtlich verbessern. _-.-"___
Ausführungsführungsbeispiele
Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher schrieben.
Es zeigen:
— F i g. 1 Im Schnitt eine schematische Darstellung eines
__ mit der_J3reim stoff-Zuführungseinrichtung ge
mäß der ErfindAing-^iiiVerbindung stehenden
„Luftansaugleitungsteils exner^^B^ejinkraftmaschine;
F i g. 2 im Schnitt eine schematTtssJae -Darrstellung
des allgemeinen Aufbaus einer Ausftihr-ungsform
der Brennstoff-Zuführungseinrichtung; ~—
F i g. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Prinzips zur Steuerung
des Luft/Brennstoff-Verhältnisses, und
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Fig. 4a, 4b und 4c elektrische Schaltungsanordnungen zur
Steuerung von Magnetventilen, die bei der Brennstoff-Zuführungseinrichtung
gem. Fig. 2 Verwendung finden.
5
5
In Fig. 1 , in der in Form einer Schnittansicht ein Ansaugleitungsteil einer mit einer Brennstoff-Zuführungseinrichtung gemäß
einer Ausfuhrungsform 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 Drosselklappe 4 aufweist. Durch den Luftfilter 2 angesaugte Luft strömt durch das Luftventil 3 und das Drosselventil
4 in eine Ansaugleitung 111 und gelangt von dort über (nicht dargestellt) Ansaugkanäle zu den Zylindern der
Brennkraftmaschine. Das Drosselventil bzw. die Drosselklappe 4 ist normalerweise durch eine Feder 5 in Schließrichtung
vorgespannt und dient zur Steuerung des Ansaugluftstromes durch ihre Auslenkung bzw. Winkelstellung, die durch eine
entsprechende Betätigung eines (nicht dargestellten) Gaspedals in bekannter Weise bewirkt wird. Die Drehrichtung des
Luftventils bzw. der Luftklappe 3 hängt dagegen von der Ansaugluftmenge
ab, d.h., das Luftventil 3 wird in öffnungsrichtung gedreht, wenn der Ansaugluftstrom ansteigt, während es
in Schließrichtung gedreht wird, wenn der Ansaugluftstrom abnimmt.
Die von dem Luftventil eingenommene Winkelstellung wird von einer nachstehend beschriebenen Rückkopplungssteuereinrichtung
derart gesteuert, daß die Druckverminderung bzw. der Unterdruck in einer zwischen dem Luftventil 3 und
dem Drosselventil 4 in dem Hauptkörper 1 gebildeten Luftdruckkammer 6 konstant bleibt. Das Luftventil 3 ist mit einer
in Fig. 2 dargestellten Brennstoff-Dosierstange 8 über ein durch die strichpunktierte Linie 7 dargestelltes Gestänge
gekoppelt. Die Brennstoff-Dosierstange 8 ist in einem Zylin-'
der 9 gleitend angeordnet und wird mit der Drehbewegung des Luftventils 3 axial verstellt. In diesem Zusammenhang ist zu
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beachten, daß die Verbindung zwischen dem Luftventil 3 und der Brennstoff-Dosierstange 8 über das Koppelgestänge 7 derart
vorgenommen ist, daß die Verstellung der Brennstoff-Dosierstange 8 der Änderung des Öffnungsgrades des Luftventils 3,
d.h., der Änderung 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
8 ein innerhalb des Zylinders 9 angeordnetes inneres Endteil 10 auf, das mit einer zylindrischen Senkung
bzw. Schulterbohrung oder einem Hohlteil um die Achse versehen ist. Zwei Schlitze bzw. Spalte 1OA sind axial in der peripheren
Wand des hohlen Endteils 10 derart ausgebildet, daß dieser in zwei halbzylindrische Hälften geteilt wird. Ein mit einer
Brennstoff-Versorgungsquell (einer nachstehend noch näher beschriebenen
Hochdruck-Brennstoffquelle 20) in Verbindung stehender Kanal 11 mündet in den Zylinder 9 an dessen geschlossenem
Ende. Außerdem ist die Innenwand des Zylinders 9 mit einer Ringnut 12 versehen, in die ein Kanal 13 mündet.
Bei dieser Anordnung fließt der durch den Kanal 11 in den
Zylinder 9 strömende Brennstoff durch die Schlitze 1OA in die
Ringnut 12 unu von dort in den Kanal 13. Die Schlitze bzw. Spalte 10A und die Ringnut 12 bilden somit einen veränderbaren
Spalt mit einem variablen Durchflußquerschnitt, der in Abhängigkeit
von dem Ausmaß der Überlagerung der Schlitze 10A und
der Ringnut 12 variabel einstellbar ist. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß die Brennstoff-Dosierstange derart
mit dem Luftventil 3 gekoppelt ist, daß die Stellung der Dosierstange 8 eine proportionale Abhängigkeit von dem öffnungsgrad
des Luftventils 3 aufweist. Der Durchflußquerschnitt
des von den Schlitzen 10A und der Ringnut 12 gebildeten variablen Schlitzes bzw. Spaltes ändert sich somit proportional
zu der Änderung des Öffnungsgrades des Luftventils 3. Der auf diese Weise von der DosierStangenanordnung 8 dosierte Brennstoff
fließt durch den Kanal 13 zu einer Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
14 und von dort über einen Kanal 15 zu einem Brennstoffeinspritzventil 16 (Fig. 16). Beim Öffnen des
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Einspritzventils 16 unter dem Druck des Brennstoffes wird dieser in den Innenraum 112 der Ansaugleitung über eine
stromabwärts bzw. unterhalb des Drosselventils 4 gelegene Brennstoffdüse 17 eingespritzt. Es sei erwähnt, daß die
Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 14 zur Aufrechterhaltung
einer konstanten Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts gelegenen
bzw. oberen und der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des variablen Spaltes der Brennstoff-Dosierstange 8
dient, wie dies nachstehend noch näher beschrieben ist.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 erfolgt die Zuführung des in einem Brennstofftank 18 enthaltenen Brennstoffes unter Druck
mittels einer Brennstoffpumpe 19, so daß ein Teil des abgepumpten Brennstoffes in den Innenraum 112 der Ansaugleitung
111 über die Brennstoff-Einspritzdüse 17 eingespritzt wird,
nachdem sie von der Brennstoff-Dosierstange 8 dosiert worden ist. Eine mit der Abgabe- bzw. Förderseite der Brennstoffpumpe
19 verbundene Leitung 20 steht mit einem Brennstoff-Rückführungskanal oder einer Brennstoff-Rückführungsleitung
über eine mit einem Hochdruckventil 21 versehene Bypass-Leitung 22 in Verbindung, wodurch eine Hochdruck-Brennstoff-Versorgungsquelle
gebildet wird, die auf einem hohen Druck mit einer konstanten Druckdifferenz in Bezug auf den atmosphärischen
Druck bzw. Luftdruck gehalten wird. Ein Niederdruckventil 24 ist in der Rückführungsleitung 23 stromaufwärts
, bzw. oberhalb der Verbindungsstelle zwischen der Rückführungsleitung 23 und der Bypass-Leitung 22 angebracht, wodurch eine
Niederdruck-BrennstoffVersorgungsquelle 25 stromaufwärts bzw. oberhalb des Niederdruckventils 24 gebildet wird, die eine
konstante Druckdifferenz aufrechterhält, die kleiner als diejenige der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 in
Relation zu dem atmosphärischen Druck bzw. Luftdruck ist.
Wie bereits vorstehend beschrieben, wird der in der zwischen dem Luftventil 3 und dem Drosselventil 4 gebildeten Druckkammer
6 herrschende Druck mit Hilfe des Rückkopplungssteuer-
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systems bzw. Regelsystems unabhängig von dem Ansaugluft strom oder der Ansaugluftmenge konstant gehalten. Bei einer
typischen Ausführungsform des nachstehend beschriebenen Rückkopplungssteuersystems
bzw. Regelsystems wird der von der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 sowie der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle
25 abgegebene Brennstoff vorteilhaft für den Betrieb des Steuersystems ausgenutzt.
In der Außenwand des Hauptkörpers 1 ist in dem Bereich, in dem die Luftdruckkammer 6 im Inneren des Hauptkörpers 2 gebildet
wird, eine Vertiefung bzw. Ausnehmung ausgebildet, die mit der Luftdruckkammer 6 in Verbindung steht und von einer
Membran 26 verschlossen ist. Ein an dem Schwenkpunkt 27 schwenkbar angebrachter Arm 28 ist mit seinem freien Ende
an der Membran 26 derart angebracht, daß eine Druckänderung in der Druckkammer 6 eine Schwenkbewegung des Armes 8 über die
Membran 26 bewirkt. Die Membran wirkt somit als Druckmessfühler zur Feststellung des in der Luftdruckkammer 6 herrschenden
Druckes. Die Bewegung des Armes 28 wird über ein durch die strichpunktierte Linie 29 dargestelltes Verbindungsgestänge
auf einen Steuerkolben 31 eines in Fig. 2 dargestellen Steuerventils 30 übertragen. In eine den
Steuerkolben 31 gleitend aufnehmende Bohrung 32 münden zwei Öffnungen 33 und 34, die mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 bzw. der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 in Verbindung stehen. An der den Öffnungen 33 und
34 gegenüberliegenden Seite der Bohrung 32 ist eine öffnung
35 ausgebildet, die in axialer Richtung der Bohrung 32 gesehen eine Mittelstellung zwischen .den Öffnunqen 33 und 34
einnimmt. Der Steuerkolben 31 ist ferner mit zwei Ringnuten 37 und 38 versehen, die durch einen hervorstehenden Teil bzw.
Steg 36 getrennt sind, der jeweils mit den öffnungen 33 und
34 in Verbindung steht und eine dem Durchmesser der öffnung
35 im wesentlichen gleiche Breite aufweist. Der Steuerkolben 31 wird durch die Wirkung einer Feder 39 und die von dem Arm
28 des Druckmeßfühlers 26 ausgeübte Kraft in einer Ausgleichs -
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Stellung bzw. Gleichgewichtsstellung gehalten, so daß der Brennstoffstrom von der Öffnung 33 in die Öffnung 35 mit dem
Brennstoffstrom von der Öffnung 35 in die Öffnung 34 im
Gleichgewicht steht bzw. auf diesen abgestimmt ist, wenn der Druck innerhalb der Luftdruckkammer 6 einen vorgegebenen Wert
aufweist. Die Öffnung 3 5 steht mit einer in einem Zylinder 41 gebildeten Kammer 42 über einen darin befindlichen Luftventil-Antriebskolben
4 0 in Verbindung. Der Luftventil-Antriebskolben 40 ist mit dem Luftventil 3 über ein durch die strichpunktierte
Linie 43 dargestelltes Gestänge verbunden. Das Luftventil 3 wird unter der Wirkung einer Spannfeder 44 gewöhnlich
in Richtung seiner Schließstellung gedrückt bzw. vorgespannt.
Wenn angenommen wird, daß der Öffnungsgrad des Drosselventils 4 sich bei entsprechendem Anstieg des Ansaugluftstromes im
Betrieb der Brennkraftmaschine erhöht, wird der Druck in der
Luftdruckkammer 6 niedriger als ein vorgegebener Druckwert, so lange der Öffnungsgrad des Luftventils 3 unverändert
bleibt. Eine solche Druckverringerung wird von der Druckmeß-
fühlermembran 26 erfasst und bewirkt über den Arm 28 eine in
der Zeichnung nach rechts erfolgende Bewegung des Steuerkolbens 31, die wiederum einen entsprechend vergrößerten
Durchflußquerschnitt des von der Öffnung 35 und der Ringnut
3 7 gebildeten Brennstoff-Verengungskanals zur Folge hat,
während der Durchflußquerschnitt des von der Öffnung 35 und der
Ringnut 38 gebildeten Verengungskanals gleichzeitig verringert wird. Unter diesen Bedingungen fließt der Brennstoff von der
Hochdruckquelle 20 über die Öffnung 33, die Ringnut 37 und die Öffnung 35 in die Kammer 42 der Bohrung 41, was zur Folge
hat, daß der Kolben 40 in der Fig. nach links bewegt und dadurch das Luftventil 3 gegen die Federkraft der Feder 44
in Öffnungsrichtung gedreht wird. Dementsprechend wird der
von dem Luftventil 3 der Luftströmung entgegensetzte Widerstand verringert. Dies bedeutet, daß der Druck innerhalb
der Luftdruckkammer 6 auf den /vorgegebenen Wert angehoben
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wird. Ein solcher Druckanstieg bewirkt, daß der Steuerkolben 31 über die Membran 26 und den Arm 28 nach links bewegt
wird, wodurch er in die neutrale Stellung, in der der Steg 36 mit der Öffnung 35 ausgerichtet ist, zurückgeführt wird,
wenn der Druck in der Druckkammer 6 den vorgegebenen Wert erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird die von der Hochdruckquelle
20 in die Kammer 4 2 strömende Brennstoffmenge gleich
der aus der Kammer 4 2 zu der Niederdruckquelle 25 strömenden Brennstoffmenge, wodurch der Kolben 40 zum Stillstand gebracht
wird. Das Luftventil 3 ist damit auf einen neuen Öffnungsgrad eingestellt. Wenn dagegen der Druck in der Druckkammer
6 durch Verringerung der Öffnung des Drosselventils über den vorgegebenen Wert hinaus gesteigert wird, wird der
Steuerkolben 31 aus der neutralen Stellung nach links verschoben, was zur einem verringerten Brennstoffstrom über die
Ringnut 37 in die Öffnung 35 führt, während der Brennstoffstrom von der öffnung 35 in die Ringnut 38 ansteigt. Der in
der Kammer 4 2 herrschende Druck sinkt daher, wobei der Kolben 40 durch die Wirkung der Feder 44 nach rechts bewegt und das
Luftventil 3 in seiner Schließrichtung gedreht wird. Wenn der Druck innerhalb der Luftdruckkammer 6 auf den vorgegebenen
Wert abgesunken ist, ist der Steuerkolben 31 dann wieder in die neutrale Stellung zurückgeführt, während das Luftventil
3 auf eine verkleinerte Öffnung eingestellt ist.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, bilden die Druckmeßfühlermembran 26, das Steuerventil 30 und der
Luftventil-Antriebskolben 40 einen Rückkopplungssteuerkreis
bzw. Regelkreis, dessen Funktion darin besteht, das Luftventil 3 bei einer Verringerung des Druckes in der Luftdruckkammer
6 entsprechend in der Öffnungsrichtung des Ventils und bei einem Druckanstieg in der Luftdruckkammer 6
entsprechend in der Schließrichtung des Ventils zu drehen,
wodurch der Öffnungsgrad des Luftventils derart eingestellt wird, daß der Druck innerhalb der Druckkammer 6 unabhängig
von der Ansaugluftmenge gleichmäßig auf einem vorgegebenen
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konstanten Druckwert 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 Instabilitat
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 6 eingestellte Druckwert wird von
dem Kräftegleichgewicht zwischen der auf die Membran 26 wirkenden
Kraft und den Kräften der Federn 39 und 44 bestimmt.
Nachstehend soll nun die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
14 zur Konstanthaltung der Druckdifferenz des Brennstoffes
zwischen der stromaufwärts aeleaenen bzw. oberen und der
stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des von der Brennstoff-Dosierstange
8 gebildeten Schlitzes mit variablem Durchflußquerschnitt beschrieben werden. Die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
14 weist ein Gehäuse 4 5 auf, in dem eine erste Kammer 4 7 und eine zweite Kammer 48 ausgebildet sind,
die voneinander durch eine in dem Gehäuse 4 5 in gespanntem Zustand angebrachte Membran 46 getrennt sind. Die zweite Druckkammer
48 steht über eine feste Drosselstelle 49 mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 und gleichzeitig über eine Leitung 50 und verschiedene, nachstehend noch näher beschriebene
feste und variable Öffnungselemente sowohl mit der Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle 20 als auch der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle
25 in Verbindung. Dementsprechend wird der Druck innerhalb der zweiten Druckkammer
zwischen den Druckwerten der Hoch- und Niederdruck-Brennstoffquellen auf einem konstanten Zwischenwert gehalten, so lange
die variablen Öffnungselemente in einem unveränderten Zustand verbleiben. Der Kanal 13, der sich von der in dem die Brennstoff-Dosierstange
8 gleitend aufnehmenden Zylinder 9 ausgebildeten Ringnut 12 erstreckt, mündet in die erste Druckkammer
47, die somit dem an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite des von der Brennstoff-Dosierstange 8 gebildeten verän-
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derlichen Schlitzes herrschenden Druck ausgesetzt ist. Außerdem ist in der ersten Druckkammer 4 7 in der Nähe der
Membran 46 und dieser gegenüberliegend ein Ventilsitz 51 angeordnet, in den der zu dem Brennstoff-Einspritzventil 16
verlaufende Brennstoffkanal 15 mündet. Außerdem ist eine Feder
52 derart angeordnet, daß auf die Membran 46 ein Druck für eine von dem Ventilsitz 51 weggerichtete Bewegung ausgeübt
wird. Die Membran 46 bildet somit ein Konstantdifferenzdruckventil,
das sich in Abhängigkeit von der Differenz zwisehen der die Membran in Richtung der zweiten Druckkammer 48
drückenden Kraft und der Druckdifferenz zwischen der ersten Druckkammer 47 und der zweiten Druckkammer 48, die die Membran
in Richtung der ersten Druckkammer 47 drückt, in Richtung des Ventilsitzes 51 oder von diesem weggerichtet bewegt. Im übrigen
steht die stromaufwärts gelegene bzw. obere Seite des von der Brennstoff-Dosierstange 8 gebildeten variablen Schlitzes
mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 direkt in Verbindung
und ist somit dem von ihr ausgeübten Druck ausgesetzt.
Es sei nun angenommen, daß der Druck innerhalb der zweiten Druckkammer 48 relativ zu dem Druck der Hochdruckquelle 20 auf
einem vorgegebenen Wert-gehalten wird, während die über dem veränderlichen Schlitz gebildete Druckdifferenz ansteigt
(d.h., der Druck an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren Seite verringert sich, da die stromaufwärts gelegene bzw.
obere Seite konstant dem Druck der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 ausgesetzt ist). Unter diesen Bedingungen zeigt die Membran 46 die Neigung, in Richtung der ersten
Druckkammer 47 gedrückt zu werden, wodurch der zwischen der Membran 46 und dem Ventilsitz 51 gebildete Ventildurchlass
bzw. Ventilkanal eingeengt oder ggf. geschlossen wird.Dies hat zur Folge, cläß sich der. Druck, innerhalb der' ersten Druckkammer 47
erhöht, wodurch die Druckdifferenz über dem veränderbaren
Schlitz verringert wird. Bei einer Verringerung der Druckdifferenz über dem veränderbaren Schlitz (d.h., bei einem Anstieg
des Druckes an der stromabwärts gelegenen bzw. unteren
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Seite) wird dagegen die Membran 4 6 in Richtung der zweiten Druckkammer 48 zur Vergrößerung des Ventildurchlasses ausgelenkt,
was zu einer Verringerung des Druckes innerhalb der ersten Druckkamer 4 7 führt. So lange der Druck in der zweiten
Druckkamer 48 auf einem konstanten Wert gehalten wird, bleibt somit der Druck in der ersten Druckkammer ebenfalls konstant,
so daß die über dem von der Brennstoff-Dosierstange 8 gebildeten veränderbaren Schlitz erzeugte Druckdifferenz konstant gehalten
werden kann.
Es ist somit ersichtlich, daß der Brennstoff dauernd einer gleichmäßigen Druckdifferenz über dem veränderbaren Schlitz
der Brennstoff-Dosierstange 8 durch die Steuerung mittels der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 14 unterworfen ist. Diese
Tatsache in Verbindung mit der Kopplung zwischen der Brennstoff-Dosierstange
8 und dem Luftventil 3, derart, daß der Durchflußquerschnitt des veränderbaren Schlitzes dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 proportional sein kann, gewährleistet,
daß der durch den veränderbaren Schlitz fließende Brennstoffstrom dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 genau proportional
ist. Da der an der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen Seite des Luftventils 3 herrschende Druck als dem ,atmosphärischen
Druck bzw. Luftdruck gleich angesehen werden kann, und zwar zusätzlich zu der Tatsache, daß der Druck an der stromabwärts
gelegenen bzw. unteren Seite des Luftventils (d.h., der Druck in der Luftdruckkammer 6) durch die Steuerung des Luftventils
konstant gehalten wird, ist aufgrund der vorstehend beschriebenen Zusammenhänge der durch den Hauptkörper 1 hindurchtretende
Ansaugluftstrom dem Öffnungsgrad des Luftventils 3 genau
proportional. Auf diese Weise ermöglicht die Kombination des Luftventils mit der vorstehend beschriebenen Brennstoff-Dosieranordnung,
daß die Brennstoffzufuhrmenge relativ zu der Ansaugluftmenge
unabhängig von deren Änderungen auf einem vorgegebenen konstanten Verhältnis gehalten werden kann. Dies bedeutet,
daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis auf einem konstanten
Wert gehalten werden kann.
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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 r^> Aa / Po - Pa (1)
Wenn der Bereich des Durchflußquerschnittes des von der
Brennstoff-Dosierstange 8 gebildeten veränderbaren Schlitzes durch die Groß3 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 ^ Af 7 Ph - Pc (2)
Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich dann das Luft/
Brennstoff-Verhältnis Ga/Gf zu :
Ga/Gf ~ -j~ -^1
w'
/Ph- Pc
Da die Luftventil-Steuereinrichtung und die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
in der vorstehend beschriebenen Weise zur Konstanthaltung der Bedingungen Po - Pa und Ph - Pc
dienen und außerdem das Luftventil 3 derart mit der Brennstoff-Dosierstange
8 gekoppelt ist,daß das Verhältnis Aa/Af konstant sein kann, wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis
Ga/Gf konstant gehalten.
Erfindungsgemäß wird in Betracht gezogen,die Bedingung bzw.
5 den Zustand Ph - Pc in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu ändern und das Luft/Brennstoff-Ver-
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hältnis auf einen Optimalwert für den Betrieb der Brennkraftmaschine
zu korrigieren. Wenn angenommen wird, daß die Druckdifferenz Ph - Pc um 10 % erhöht wird, wird der Verhältnis wert
des normalen Luf t/Brennstof fverhältnisses zu demjenigen, das
korrigiert werden soll, gleich dem Wert/1 ,1 ,' der anzeigt,
daß die Brennstoffkonzentration um ungefährt 5 % erhöht wird.
Wenn dagegen die Druckdifferenz Ph - Pc um 10 % verringert
wird, wird die Brennstoffkonzentration oder Brennstoffdichte
um ungefährt 5 % verringert. Es ist zu beachten, daß der Druck Ph gleich dem Druck der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 ist und relativ zu dem atmosphärischen Druck bzw. Luftdruck auf einem vorgegebenen konstanten Differenzdruck
gehalten wird, wie dies vorstehend in Verbindung mit der Brennstoff-üruckdifferenzeinrichtung 14 beschrieben wurde.
Dagegen ist der Druck Pc gleich dem in der ersten Druckkammer 47 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 14 herrschenden
und relativ zu dem in der zweiten Druckkammer 48 herrschenden Druck auf einer vorgegebenen Druckdifferenz gehaltenen Druck. Der
Druck Pc kann daher durch Änderung des Druckes in der zweiten Druckkammer 48 geändert werden. Erfindungsgemäß ist beabsichtigt,
den Druck in der zweiten Druckkammer 48 als Funktion des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine automatisch zu vergrößern
oder zu verkleinern und durch entsprechende Änderung der über dem veränderbaren Spalt der Brennstoff-Dosierstange
gebildeten Druckdifferenz Ph - Pc das Luft/Brennstoffverhältnis
derart zu korrigieren, daß es einen Optimalwert für den Betrieb der Brennkraftmaschine aufweist.
Nachstehend soll nun eine die Lehren der Erfindung verkörpernde Einrichtung anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf
Fig. 2 beschrieben werden. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die zweite Druckkammer 48 über die feste öffnung 49 mit
der Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle 20 verbunden. Außerdem ist die zweite Druckkammer 48 mit einer ersten Korrekturkammer
53 und einer zweiten Korrekturkammer 54 über eine Leitung oder einen Kanal 50 verbunden. Im einzelnen ist die erste
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Korrekturkammer 53 mit der Leitung 50 über eine feste Öffnung 55 sowie über eine weitere feste Öffnung 56 und ein Bimetallventil
57, die beide parallel zu der Öffnung 55 angeordnet sind, verbunden. Außerdem steht die Kammer 53 auch mit der
Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 in Verbindung, und zwar über eine feste oder unveränderbare Öffnunq 58 sowie
über eine weitere feste öffnung 59 und ein Faltenbalgventil60,
die beide parallel zu der Öffnung 58 angeordnet sind. Die zweite Korrekturkammer 54 ist einerseits über eine feste Öffnung
61 mit der Leitung 50 verbunden und steht andererseits über ein elektromagnetisches Ventil bzw. Magnetventil 62 und
eine feste Öffnung 6 3 mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 in Verbindung. Außerdem steht die zweite Korrekturkammer 54 mit einer volumenveränderliehen Kammer 66 eines
Meßfühlers zur Feststellung von Beschleunigung und Verzögerung über eine feste Öffnung 64 in Verbindung, wobei ein Rückschlagventil
65 parallel zu dieser angeordnet ist. Die volumenveränderliche Kammer 66 steht wiederum über eine feste Öffnung
mit der Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle 20 in Verbindung, Der Beschleunigungs/Verzögerungsmeßfühler weist einen Kolben
69 auf, der über ein von der strichpunktierten Linie 68 dargestelltes Verbindungsgestänge mit dem Drosselventil 4 gem.
Fig. 1 gekoppelt ist. Der Kolben 69 wird von einem Zylinder gleitend aufgenommen und bildet einen Teil für sowohl ein VoIllast-Detektorventil
als auch ein Leerlauf-Detektorventil·. Das
Vo^ast-Detektorventil besteht aus einer Einlaßöffnung 71 und
einer Auslaßöffnung 72, die an den Seiten des Zylinders 70 einander gegenüberliegend angeordnet sind, sowie aus einer in
in dem Kolben 69 ausgebiideten Ringnut 73. Wenn sich das Drosselventil 4 nahe der vollständig geöffneten Stellung befindet,
wird die Ringnut 73 zu den beiden Öffnungen 71 und 72 ausgerichtet, so daß diese beiden Öffnungen miteinander in
Verbindung gelangen. Die Einlaßöffnung 71 ist über eine feste
Öffnung 74 mit der Leitung 50 verbunden, während die Auslaßöffnung
72 mit der ersten Korrekturkammer 53 direkt verbunden ist. Das Leerlauf-Detektorventil· besteht aus einer mit der
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Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 verbundenen Einlaßöffnung
75 und einer an der gegenüberliegenden Seite vorgesehenen und relativ zu der Einlaßöffnung 75 in der Fig. 2
entnehmbaren Weise axial nach rechts versetzten Auslaßöffnung 76. Wenn das Drosselventil 4 die Leerlauf-Öffnungsstellung
einnimmt, öffnet der Kolben 69 die Auslaßöffnung 76, so daß eine Verbindung mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 ermöglicht wird. Die Auslaßöffnung 76 des Leerlauf-Detektorventils
steht auf der anderen Seite mit einer Druckkammer 80 eines in der Brennstoffleitung 15 angeordneten Verzögerungsventils
79 über ein Ladehochdruck-Detektorventil 77 und eine Leitung 78 in Verbindung. Die Druckkammer 80 des
Verzögerungsventils 79 steht außerdem über eine feste Öffnung
81 mit der ersten Korrekturkammer 53 in Verbindung. Das Ladehochdruck-Detektorventil
bzw. Motorhochleistungs-Meßfühlerventil
77 ist über einen in die Ansaugleitung mündenden Kanal
82 einem Gegendruck ausgesetzt, dessen Betrag gleich dem im Innenraum 112 der Ansaugleitung 111 stromabwärts bzw. unterhalb
des Drosselventils 4 herrschenden Druck ist. Das Ventil 77 wird normalerweise durch die Wirkung einer Feder 83 in
die Schließstellung gedrückt und geöffnet, wenn die Auslaßöffnung 76 des Leerlauf-Detektorventils geöffnet ist und
außerdem der Druck in der Ansaugleitung 111,stromabwärts bzw.
unterhalb des Drosselventils 4 unter einen vorgegebenen Druckwert abfällt.
Die vorstehend beschriebene Anordnung des von der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 über die zweite Druckkammer 48 zu der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 verlaufenden
Brennstoffkreises ist in Form eines Blockschaltbildes in Fig. 3 schematisch dargestellt. Da der Druck in der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 und der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 mittels des Hochdruckventils 21 und des
Niederdruckventils 24 jeweils in Bezug auf den atmosphärischen Druck bzw. Luftdruck auf konstanten Differenzwerten gehalten
wird, wird der Druckwert in der zweiten Druckkammer48 von den
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Widerstandswerten und Brennstoffströmen bestimmt, die sich
in den zwischen der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
und der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 vorgesehenen einzelnen Kreisen ergeben bzw. festgelegt sind. Das heißt,
der Druck in der zweiten Druckkammer 48 kann durch Änderung
dieser Widerstandswerte und Strömungen geändert werden. Wenn z.B. das ebenfalls in Fig. 3 dargestellte Magnetventil oder
Solenoidventil 6 2 geöffnet ist, wird der Widerstand in dem die Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 und die zweite
Druckkammer 48 miteinander verbindenden Kreis verringert, was zur Folge hat, daß der Druck in der zweiten Druckkammer 48
ansteigt. Das Maß dieses Druckanstiegs wird höher, wenn das Öffnungsverhältnis des nachstehend noch näher beschriebenen
Magnetventils 6 2 vergrößert wird. Ferner wird bei Öffnung des Bimetallventils 57, des Vollast - Detektorventils und/oder
des Faltenbalgventils60 der Widerstand in dem von der zweiten Druckkammer 48 zu der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle
25 verlaufenden Kreis verringert, was zu einem Abfall des Druckwertes in der zweiten Druckkammer 4 8 führt. Das Maß
dieses Druckabfalles wird von den Kombinationen der Betriebszustände
der vorstehend genannten Ventile bestimmt. Im übrigen wird bei einer Vergrößerung des Volumens der volumenveränderlichen
Kammer 66 des Beschleunigungs/Verzögerungsmeßfühlers
der Druck in der zweiten Druckkammer 48 entsprechend abgesenkt, da der Brennstoff über das Rückschlagventil 65 aus
der zweiten Korrekturkammer 54 ausströmt. Wenn dagegen das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 66 verringert wird,
steigt der Druck in der zweiten Druckkammer 48 entsprechend an. Auf diese Weise wird der Druck in der zweiten Druckkammer
in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der verschiedenen Ventile und der Volumenänderung der volumenveränderlichen
Kammer 66 geändert, die wiederum automatisch in Abhängigkeit von den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine gesteuert
werden, wie dies nachstehend noch näher beschrieben ist.
Es sei außerdem erwähnt, daß die erste Druckkammer 47 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 14 mit einer festen
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Öffnung 84 versehen ist,von der eine Bypass-Leitung über ein
gewöhnlich geöffnetes elektromagnetisches Ventil bzw. Magnetventil 8 5 zu der Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle 20 verläuft.
Nach Verstreichen eines von der Temperatur des Kühlwassers
bestimmten Zeitintervalls nach dem Starten der Brennkraftmaschine wird das Ventil 85 jedoch geschlossen. Im geöffneten
Zustand des Ventils 85 fließt der Brennstoff von der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 direkt in die
erste Druckkammer 4 7 und von dort über die Brennstoffzuleitung 15 zu dem Brennstoffeinspritzventil 16. Die Kühlwassertemperatur
wird von einem an einem Kühlmittel-Umlaufrohr 87 (s. Fig. 1) angebrachten Thermistor ermittelt. Außerdem ist
in der Brennstoffzuleitung 15 zwischen dem Verzögerungsventil
79 und dem Brennstoffeinspritzventil 16 ein weiteres Magnet ventil
oder Solenoidventil 86 angeordnet, das geöffnet ist, so lange ein Zündschalter eingeschaltet ist. Wenn kein Brennstoff
zugeführt wird, verbleibt das Brennstoffeinspritzventil 16 unter der Wirkung einer Feder 89 im geschlossenen Zustand.
Bei Brennstoffzufuhr wird das Brennstoffeinspritzventil
16 durch den angestiegenen Brennstoffdruck gegen die
Federkraft der Feder 89 geöffnet, wodurch der Brennstoff über die Einspritzdüse 17 in die Ansaugleitung 111 eingespritzt
wird.
In Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Anordnung ist vorzugsweise eine Luftauslaßöffnung 90 rechtwinklig zu dem
zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 16 und der Einspritzdüse 17 verlaufenden Kanal vorgesehen, wodurch die Zerstäubung
des Brennstoffes unter der Einwirkung eines Luftstromes bzw. Luftstrahls gefördert wird. Die Luftauslaßöffnung 90
wird von der stromaufwärts gelegenen bzw. oberen Seite des Lüftventils 3 über einen Kanal 92 mit einer festen Öffnung 91
mit Luft versorgt. Außerdem steht die Luftauslaßöffnung 90 über einen Kanal 93 mit der Ansaugleitung 111 stromaufwärts
bzw. oberhalb des Drosselventils 4 in Verbindung, wodurch die Zerstäubung des einzuspritzenden Brennstoffes gefördert und
gleichzeitig ein Teil der von dem Luftventil 3 dosierten Luft-
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menge der Brennkraftmaschine im Leerlaufbetrieb durch Umgehung
des Drosselventils 4 zugeführt wird. In dem Kanal 93 ist ein Steuerventil 94 angeordnet, das die Temperatur des
Kühlwassers abfüllt and zur weiteren Vergrößerung des Luftdurchflußquerschnittes des Kanals 93 dient, wenn die
festgestellte Temperatur niedriger ist. Das heißt, die durch den Kanal 93 strömende Luftmenge wird nach dem Kaltstart der
Brennkraftmaschine mit steigender Kühlwassertemperatur fortschreitend
verringert. Dies trägt zur Verbesserung der Erwärmung der Brennkraftmaschine bzw. des Verhaltens im Erwärmungsbetrieb
bei.
In den Fig. 4a bis 4c sind elektrische Schaltungsanordnungen zur Steuerung der vorstehend beschriebenen Magnetventile 62,
' 85 und 86 dargestellt. Es sei zunächst auf Fig. 4a eingegangen, in der der an der Wasserrohrleitung 87 (s. Fig. 1) angebrachte
Thermistor 88 dargestellt ist, der einen negativen Temperaturkoeffizienten
aufweist, d.h., der Widerstandswert R~ des Thermistors 88 erhöht sich, wenn die Kühlwassertemperatur
absinkt. Der Thermistor 88 liegt mit einem Anschluß an Masse, während der andere Anschluß über einen Widerstand R1 mit
einer Konstantspannungsquelle + V verbunden ist. Die an dem Thermistor oder veränderlichen Widerstand R2 abfallende
Spannung, die für eine niedrigere Kühlwassertemperatür höher
ist, wird dem invertierenden Eingangsanschluß eines in Fig.4b dargestellten Vergleichers 105 über den Widerstand R3 und
gleichzeitig dem invertierenden Eingangsanschluß eines in Fig. 4c dargestellten Vergleichers 109 über einen Widerstand
R. zugeführt. Wie Fig. 4b zu entnehmen ist, unterbricht oder verbindet ein Anlasserschalter 101 die Masseverbindung eines
Anschlusses, mit dem ein Widerstand R1. und ein Flip-Flop 102
verbunden sind. Der andere Anschluß des Widerstandes R1. ist
mit der Konstantspannungsquelle +V verbunden. Das Flip-Flop 102 dient dazu, nur dann ein Ausgangssignal abzugeben, wenn
sowohl der Zündschalter als auch der Anlasserschalter geschlossen sind, und verbleibt in diesem Zustand auch beim
Öffnen des Anlasserschalters, so lange der Zündschalter ge-
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schlossen ist. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 102 dient zur Erregung des Magnetventils 86 nachdem es von einem Verstärker
102 verstärkt worden ist. Außerdem wird das Ausgangssignal des Flip-Flops 102 nach Inversion seiner Polarität
durch einen Inverter 113 einem Integrator 104 zugeführt. Der Integrator 104 bildet eine Ausgangsspannung A, die als
Funktion der Zeit linear ansteigt, wie dies in dem Diagramm (I) veranschaulicht ist. Die Ausgangsspannung A wird dem
nicht invertierenden Eingangsanschluß des Vergleichers 105 zum Vergleich mit der an seinem invertierenden Eingangsanschluß
über den Widerstand R- anliegenden Spannung zugeführt. Wenn die dem nicht invertierenden Eingangsanschluß zugeführte
Eingangsspannung höher als die an dem invertierenden Eingangsanschluß anliegende Spannung ist, gibt der Vergleicher 105
eine Ausgangsspannung ab, die nach Verstärkung durch einen Verstärker 106 dem Magnetventil 85 zu dessen Erregung zugeführt
wird. Wie aus der graphischen Darstellung (II) gemäß Fig. 4b zu entnehmen ist, wird die von der Erzeugung eines
Ausgangssignals durch das Flip-Flop 102 bis zur Erzeugung eines Ausgangssignals des Vergleichers 105 verstrichene Zeitdauer
T1 von dem Schnittpunkt zwischen der Ausgangsspannung A
des Integrators 104 und der über den Widerstand R abgeleiteten Spannung B bestimmt. Das Zeitintervall T.- wird somit
länger, wenn die Spannung B höher ist (bzw. die von dem Thermistor 88 festgestellte Kühlwassertemperatur niedriger
ist). Das heißt, die zwischen dem Einschalten des Anlasserschalters 101 und der Erregung des Magnetventils 85 auftretende
Zeitverzögerung wird größer, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine niedriger ist.
Es sei nun auf Fig. 4c eingegangen, gemäß der ein Oszillator 107 ein Rechteckimpulssignal mit einer vorgegebenen Frequenz
erzeugt, wie dies in dem Diagramm (III) dargestellt ist. Dieses Impulssignal wird mittels eines Integrators 108 in
das unter (IV) dargestellt Sägezahnsignal umgesetzt und dem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Vergleichers
zugeführt, dessen invertierendem Eingangsanschluß die über
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den Widerstand R. von dem Thermistor 88 abgeleitete und mit der von dem Integrator 108 abgegebenen Sägezahnspannung
zu vergleichende Spannung zugeführt wird. Wenn die Ausgangsspannung des Integrators 108 über die mittels des Widerstands
R. abgeleitete Spannung ansteigt, gibt der Vergleicher 109 eine Ausgangsspannung ab. Dieser Vorgang ist unter (V) in
Fig. 4c veranschaulicht. Wie dieser graphischen Darstellung entnehmbar ist, gibt der Vergleicher 109 eine Reihe von Impulsen
mit einer Impulsdauer T~ ab, die der Zeitdauer entspricht,
die von der die die von dem Widerstand R. erhaltene Thermistorspannung B' überschreitenden Sägezahnspannung A'
und einer Frequenz, die gleich der Frequenz der Ausgangssignale des Oszillators 107 ist, bestimmt wird. Dieses Impulssignal
dient nach seiner Verstärkung durch einen Verstärker 110 zur Erregung des Magnetventils 62. Das Magnetventil 62
wird intermittierend mit einer Frequenz geöffnet, die gleich derjenigen des Oszillators 107 ist, wobei die Öffnungsdauer
der Impulsdauer T„ entspricht, wie dies unter (VI) gem. Fig.4c
dargestellt ist. Das Tastverhältnis des Magnetventils 6 2 (Verhältnis der Öffnungszeitdauer zu einer Zyklusperiode des
Öffnens und Schließens) wird somit kleiner, wenn die Temperatur
der Brennkraftmaschine niedriger ist, da die Thermistorspannung
B1 höher wird, was zu einer kürzeren Impulsdauer B~
bei einer niedrigeren Temperatur der Brennkraftmaschine führt.
Die Brennstoff-Zuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird in der nachstehend beschriebenen Weise betrieben. Beim Einschalten
des Zündschalters zum Zeitpunkt des Startens der Brennkraftmaschine wird die Brennstoffpumpe 19 betätigt, so daß der
Druck der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle 20 und der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 auf die jeweiligen
vorgegebenen Druckwerte gebracht wird. Der Thermistor 88 stellt die Kühlwassertemperatür fest, was zur Folge hat, daß
eine der festgestellten Kühlwassertemperatur entsprechende Signalspannung den invertierenden Eingangsanschlüssen der
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Vergleichcr 105 (Fig. 4b) und 109 (Fig. 4c) zugeführt wird.
Wenn der AnLasserschalter 101 eingeschaltet wird, gibt das
Flip-Flop 102 eine Ausgangsspannung zum Öffnen des Magnetventils
86 ab. Daraufhin wird das Magnetventil 85 mit der Zeitverzögerung T1 betätigt. Wie vorstehend erwähnt, ist das
Magnetventil 8 5 normalerweise geöffnet. Dementsprechend wird das Magnetventil 85 nach Verstreichen der Zeitdauer T. von
dem Einschalten des Anlasserschalters 101 an gerechnet, geschlossen
und verbleibt im geschlossenen Zustand, bis der Zündschal tor abgeschaltet wird. Im geöffneten Zustand des
Magnetventils 85 fließt der Brennstoff von der Hochdruck-Brennstoff
versorgungscjuelle 20 über die feste Öffnung 84
direkt Ln die erste Druckkammer 47 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
14. Diese Brennstoffmenge wird beim Öffnen des Magnetventils 86 aufgrund des Einschaltens des Anlasserschalters
über die Brennstoffzuleitung 15 unmittelbar dem
Brennstoffeinspritzventil 16 zugeführt und dadurch über die
Einspritzdüse 17 in die Ansaugleitung 111 eingespritzt und
der Brennkraftmaschine während des Startbetriebes zugeführt.
Das vom öffnen des Magnetventils 86 bis zum Schließen des Magnetventils
8 5 verstreichende ÜbergangszeitIntervall T. ist
eine Funktion der von dem Thermistor festgestellten Kühlwassertemperatur,
wie vorstehend bereits beschrieben wurde, und wird umso länger, je niedriger die Kühlwassertemperatur ist.
Wenn die Brennkraftmaschine gestartet ist, wird ein Teil der
Ansaugluft der Luftauslassöffnung 90 über den Kanal 93 unter
Umgehung des Drosselventils 4 zur Mischung mit dem von dem Brennstoffeinspritzventil 16 zu der Brennstoffeinspritzdüse
fließenden Brennstoff gemischt, wodurch die Zerstäubung des Brennstoffes gefördert wird. Eine solche Teilluftzufuhr hat
eine ähnliche Wirkung wie die Vergrößerung der Ansaugluftmenge durch das Öffnen des Drosselventils 4 zur Steigerung der
Drehzahl im Leerlaufbetrieb und Verhinderung eines Stehenbleibens der Brennkraftmaschine im Erwärmungsbetriebunmittelbar
nach dem Start.Wenn die Kühlwassertemperatur ansteigt, verringert sich der Öffnungsgrad des Steuerventils 94, was dazu
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führt, daß die durch den Kanal 9 3 strömende Umgehungsluftmenge
abnimmt. Auf diese Weise wird die Leistunq bzw. das Verhalten der Brennkraftmaschine im Erwärmungsbetrieb verbessert und
gleichzeitig die Reinigung der Abgase der Brennkraftmaschine während des Startvorganges bzw. im Startbetrieb beträchtlich
verstärkt.
Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine ist das Magnetventil
85 geschlossen und eine von der Brennstoff-Dosierstange 8 dosierte
Brennstoffmenge fließt in die erste Druckkammer 4 7 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung 14, wodurch ein Brennstoffstrom,
der auf eine derartige Durchflußrate gesteuert ist, dass sich für die Ansaugluftmenge ein vorgegebenes Luft/
Brennstoff-Verhältnis ergibt, dem Brennstoffeinspritzventil
zugeführt wird. Diese Durchflußrate bleibt unverändert, so lange der Druck in der zweiten Druckkammer 4 8 der Druckdifferenzeinrichtung
14 konstant ist. In diesem Zusammenhang ist jedoch zu beachten, daß der Druck in der zweiten Druckkammer
4 8 sich in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine
ändert.
So lange die Kühlwassertemperatur niedriger ist, ist der
Brennstoffstrom in die zweite Korrekturkammer 54 aufgrund eines kleineren Tastverhältnisses des Magnetventils 6 2 kleiner,
wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 bereits beschrieben wurde. Unter solchen Umständen wird der in der
zweiten Druckkammer 4 8 herrschende Druck niedriger, wodurch die über die Brennstoff-Dosierstange 8 zugeführte Brennstoffmenge
weiter erhöht wird. Wenn dagegen die Kühlwassertemperatür höher ist, ist das Tastverhältnis des Magnetventils 62
entsprechend größer, was dazu führt, daß der Druck in der zweiten Druckkammer 4 8 ansteigt und die von der Brennstoff-Dosierstange
8 dosierte Brennstoffmenge verringert wird. Auf diese Weise regelt das Magnetventil 6 2 das Luft/Brennstoff-5
Verhältnis in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine. Natürlich ist das Ventil 6 2 nicht auf die vorstehend
beschriebene Bauart beschränkt, sondern es können viele
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andere Ventil typen Verwendung finden, wie z.B. eine veränderbare Öffnung mit einem Durchflußbereich bzw. Durchflußquerschnitt,
der als Funktion der Kühlwassertemperatur veränderbar ist.
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5
Das Faltenbalgventil 60 spricht auf den Druck der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle
25 an und wird bei einem hohen Druckwert geöffnet, wobei sich die Ventilöffnung mit steigendem
Druckwert vergrößert. Wenn sich die Öffnung des Faltenbalgventils 60 vergrößert, steigt der Brennstoffstrom von der
ersten Korrekturkammer 53 in die Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle
25 entsprechend an, was zu einem verringerten Druck in der zweiten Druckkammer 48 führt, wodurch die Konzentration
des Luft/Brennstoff-Gemisches erhöht wird. Da die
Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 relativ zu dem atmosphärischen
Druck bzw. Luftdruck auf einer vorgegebenen Druckdifferenz gehalten wird, steigt ihr Druck mit höher werdendem
Luftdruck an. Dies wiederum bewirkt eine stark vergrößerte Öffnung des Faltenbalgventils 60 zur Steigerung der Konzentration
des Luft/Brennstoff-Gemisches. Auf diese Weise
dient das FalU3nbalqventil6u zur Bildung eines optimalen Luft/
Brennstoff-Verhältnisses in Abhängigkeit von dem atmosphärischen Druck bzw. Luftdruck.
Das Bimetallventil 57 dient zum Ansprechen auf die Temperatur des Brennstoffes in der ersten Korrekturkammer 53, indem es
sich bei einer hohen Brennstofftemperatur öffnet und bei
einer niedrigen Brennstofftemperatur schließt. Da der in der
ersten Korrekturkammer 53 befindliche Brennstoff über die Brennstoffpumpe 18 von der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 zu der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle 25 in Umlauf versetzt wird, kann die Temperatur des Brennstoffes
als im wesentlichen die Temperatur der Umgebungsluft wiedergebend angesehen werden. Das Bimetallventil 57 öffnet somit
bei einer geringen Umgebungstemperatur, was eine Verringerung des Druckes in der zweiten Druckkammer 48 begleitet von einer
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stärkeren Konzentration des Luft/Brennstoff-Gemisches beinhaltet.
Wenn dagegen die Umgebungstemperatur hoch ist, schließt das Bimetallventil 57 zur Steigerung des Druckes
in der zweiten Druckkammer 48, was zu einer verringerten Konzentration
des Luft/Brennstoff-Gemisches führt. Auf diese Weise läßt sich eine Abweichung von dem gewählten Luft/Brennstoff-Verhältnis
wegen einer Änderung der spezifischen Dichte der Ansaugluft aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur
korrigieren oder kompensieren.
Der Kolben 69 des Beschleunigungs/Verzögerungsmeßfühlers ist
mit dem Drosselventil 4 gekoppelt. Wenn da.s Drosselventil 4 geöffnet
wird, wird das Volumen der volumenveränderlichen Kammer
66 vergrößert. In der Zwischenzeit strömt der Brennstoff aus der zweiten Korrekturkammer 54 über das Rückschlagventil 65
aus, wodurch der Druck in der Kammer 54 verringert wird, was zu einer Verkleinerung der Konzentration des Luft/Brennstoff-Gemisches
führt. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß der Druck in der zweiten Druckkammer 48 von dem Verhältnis zwisehen
der über das Magnetventil 6 2 zugeführten Brennstoffmenge
und der durch das Rückschlagventil 6 5 ausströmenden Brennstoffmenge bestimmt wird. Der Druck in der zweiten Druckkammer 48
sinkt daher ab, wenn das Tastverhältnis des Magnetventils 62
aufgrund einer niedrigeren Kühlwassertemperatur kleiner wird.
Als Ergebnis ergibt sich eine stärkere Konzentration des Luft/ Brennstoff-Gemisches. Beim Schließen des Drosselventils 4
wird gleichzeitig das Volumen der volumenveränderlichen Kammer 66 verkleinert. Unter diesen Umständen fließt Brennstoff über
die feste Öffnung 64 in die zweite Korrekturkammer 54, was zu einem mageren Luft/Brennstoff-Gemisch führt. Kurz umrissen,
dient der Beschleunigungs/Verzögerungsmeßfühler zur Bildung
eines fetten Luft/Brennstoff - Gemisches während der Beschleunigung
des Fahrzeugs bzw. der Brennkraftmaschine, während er bei einer Verzögerung ein mageres Luft/Brennstoff-Gemisch
bilden soll. Das Ausmaß der Änderungen des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
bei Beschleunigung oder Verzögerung wird größer, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine einen niedrigeren
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Wert aufweist.
Wenn das Drosselventil 4 im wesentlichen vollständig geöffnet ist, ist die in dem mit dem Drosselventil 4 gekoppelten
Kolben 69 ausgebildete Ringnut 73 mit den Öffnungen 71
und 72 ausgerichtet. Das Vollast-Detektorventil ist damit geöffnet.
Zu diesem Zeitpunkt gelangt die zweite Druckkammer 4 mit der ersten Korrekturkammer 53 in Verbindung, und zwar
über einen von der festen Öffnung 74 über das nun geöffnete, von der Öffnung 71, der Ringnut 73 und der Öffnung 72 gebildete
Vollast-Detektorventil verlaufenden Kreis zusätzlich zu
dem von den festen Öffnungen 55 und 56 über das Bimetallventil 57 zu der ersten Korrekturkammer 53 verlaufenden Kreis,
so daß der Druck in der zweiten Druckkammer 4 8 zur Anreicherung des Luft/Brennstoff-Gemisches abfällt. Auf diese Weise kann im
Betrieb der Brennkraftmaschine bei höherer Last eine gesteigerte Brennstoffzufuhr erzielt werden.
Wenn das Drosselventil 4 die Leerlaufstellung erreicht, wirkt
der Kolben 69 als Leerlauf-Detektorventil zum Öffnen der Öffnung
76, so daß der Brennstoff von der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle
20 über die öffnungen 75 und 76 zu dem Ladehochdruck-Detektorventil
77 strömen kann. Wenn der zu diesem Zeitpunkt in der Ansaugleitung 111 herrschende Druck sehr
niedrig ist ,· wird der dom Ladehochdruck-Detektorventil oder Maschinenhochleistuncjs-Meßfühlerventil
77 über den Kanal 82 zugeführte Gegendruck niedrig, was dazu führt, daß das Ladehochdruck-Detektorventil
77 geöffnet und die Druckkammer 80 des Verzögerungsventils 89 dem Druck der IIochdruck-Brennstof f versorgungsquelle
20 ausgesetzt wird, wodurch dies geschlossen wird. Das heißt, unter der Bedingung, daß das Drosselventil 4
die Leerlaufstellung erreicht hat und der Druck in der Ansaugleitung
111 im Vergleich zu dem Ansaugluftdruck im Leerlaufbetrieb
beträchtlich niedrig wird, wird das Verzögerungsventil 79 zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr zu dem Brennstoffeinspritzventil
16 geschlossen.
Beim Abschiil ten des Zündschalters werden die Magnetventile
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und 86 geschlossen, das Magnetventil 85 geöffnet und die Brennstoffpumpe 19 zum Stillstand gebracht.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist gemäß der Erfindung eine Feinsteuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
bei relativ einfachem Aufbau durch eine Anordnung möglich, bei der die sich auf die Betriebsbedingungen
einer Brennkraftmaschine beziehenden verschiedenen Faktoren
wie Temperatur der Umgebungsluft, atmosphärischer Druck bzw.
Luftdruck und Lufttemperatur, Beschleunigung, Verzögerung,
Ausgangsleistung und dergl. der Brennkraftmaschine sämtlich
als Druckänderungen in der zweiten Druckkammer 4 8 der Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
14 wiedergegeben bzw. dargestellt werden können. Die Erfindung trägt somit zur Reinigung
der Abgase und gleichzeitig durch Verhinderung unnötigen Brennstoffverbrauchs zur einer wirtschaftlichen Brennstoffausnutzung
bei. Außerdem wird das Tastverhältnis des Magnetventils 62 als Funktion der Kühlwassertemperatur nach dem Kaltstart
der Brennkraftmaschine geändert, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis
bis zur Erwärmung der Brennkraftmaschine kontinuierlich geändert wird. Durch diese Maßnahme wird in Verbindung
mit der Wirkungsweise des Steuerventils94 zur kontinuierlichen
Änderung der Ansaugluftmenge im Leerlaufbetrieb als Funktion der Kühlwassertemperatur bis zur Erwärmung der Brennkraftmaschine
die Leistung bzw. das Verhalten der Brennkraftmaschine im Erwärmungsbetrieb beträchtlich verbessert. Die
Brennstoff-Zuführungseinrichtung gemäß der Erfindung kann bei
niedrigen Herstellungskosten, die im wesentlichen denjenigen einer Einrichtung des Vergasertyps entsprechen, in Massenproduktion
hergestellt werden.
Die vorges chlagene Brennstoff-Zuführungseinrichtung für eine
Brennkraftmaschine umfasst somit ein in einer Ansaugluftleitung
oberhalb eines Drosselventils angeordnetes Luftventil, das sich in Abhängigkeit von der durch die Ansaugleitung angesaugten
Luftmenge dreht, eine BrennstoffVersorgungsquelle
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zur Zufuhr von im wesentlichen unter konstantem Druck stehendem Brennstoff über eine Brennstoffzuleitung zu einer in die
Ansaugleitung mündenden Brennstoffauslaßöffnung sowie eine Brennstoff-Dosiereinrichtung, die einen in der Brennstoffzuleitung
vorgesehenen und mit dem Luftventil gekoppelten veränderbaren Schlitz oder Spalt, der derart steuerbar ist, daß
sein Durchflußbereich bzw. Durchflußquerschnitt der Ansaugluftmenge
proportional ist, und eine Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung
zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Wertes der über dem variablen Schlitz gebildeten Druckdifferenz aufweist.
Die Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung umfasst eine
mit dem an der stromabwärts gelegenen Seite des veränderbaren Schlitzes herrschenden Brennstoffdruck beaufschlagte erste
Druckkammer, eine relativ zu der ersten Druckkamer eine konstante Druckdifferenz aufweisende zweite Druckkammer und ein
stromabwärts des veränderbaren Schlitzes in der Brennstoffzuleitung
angeordnetes Konstant-Differenzdruckventil zur Steuerung des Druckes an der stromabwärts gelegenen Seite des
veränderbaren Drosselkanals zur Erzielung der vorstehend genannten Druckdifferenz relativ zu der zweiten Druckkammer.
Außerdem ist die zweite Druckkammer derart aufgebaut und angeordnet,
daß der in ihr herrschende Druck automatisch in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen
bzw. Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, wie z.B. in Abhängigkeit von dem atmosphärischen Druck bzw. Luftdruck,
der Umgebungstemperatur, der Temperatur der Brennkraftmaschine
sowie Beschleunigung und Verzögerung der Brennkraftmaschine
geändert wird, wodurch die Druckdifferenz über dem veränderbaren Schlitz zur Korrektur des Luft/Brennstoff-Verhältnisses
0 geändert wird.
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Leerseite
Claims (14)
- TlEDTKE - BüHLING " KlNNE « GrUPcDipl.-Chem. G. BühlingO Q 1 Ά ζ 7 1 Dipl.-Ing. R. Kinne* ö |ö0' ' Dipl.-Ing. P. GrupeBavariaring 4, Postfach 20 248000 München 2Tel.: (0 89) 53 96 53Telex: 5-24845 tipatcable: Germaniapatent München27. April 1978 B 8905/case A2265-02 Toyota & AisanPatentansprüche(j/. Brennstoff-Zuführungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet dur ch eine zu der Brennkraftmaschine führende Ansaugleitung (111) mit einem darin angeordneten Drosselventil (4), durch ein Luftventil (3), das in der Ansaugleitung stromaufwärts des Drosselventils derart angeordnet ist, daß zwischen dem Drosselventil und dem Luftventil in der Ansaugleitung eine Luftdruckkammer (6) gebildet wird, durch eine Steuereinrichtung (26 bis 29) zur Steuerung des Öffnungsbereiches des Luftventils in Abhängigkeit von Druckänderungen in der Luftdruckkammer derart, daß der Druck im wesentlichen konstant gehalten wird, durch einen in einer Brennstoffzulextung (15) zur Zuführung von Brennstoff zu einer in die Ansaugleitung mündenden Brennstoffauslaßöffnung (16, 17) angeordneten veränder-809846/0700X/maDresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804-2- B 8905baren Drosselkanal (8 bis 13), der mit dem Luftventil gekoppelt ist und einen proportional zu der Öffnung des Luftventils gesteuerten variablen Durchflußquerschnittsbereich aufweist, durch eine Brennstoff-Druckdifferenzeinrichtung (14) mit einer ersten Druckkammer (47), einer zweiten Druckkammer (48),die normalerweise auf einem sich von dem in der ersten Druckkammer herrschenden Druck unterscheidenen konstanten Druck gehalten wird, und einem Differenz-Gleichdruckventil (46, 51, 52), das in der Brennstoffzuleitung stromabwärts des veränderbaren Schlitzes angeordnet ist und auf Änderung der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer zur Steuerung des an der stromabwärts gelegenen Seite des veränderbaren Schlitzes herrschenden Brennstoffdruckes derart, daß die Druckdifferenz im wesentlichen konstant gehalten werden kann, anspricht, und durch eine Einrichtung (50 bis 83) zur automatischen Änderung des Druckes in der zweiten Druckkammer in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine.
- 2. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenz-Gleichdruckventil eine als Trennung zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer angeordnete und auf Änderungen der Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer ansprechende Membran (46) und einen in der ersten Druckkammer um eine in die Druckkammer mündende Ventilöffnung herum angeordneten Ventilsitz (51) aufweist, wobei die Membran in Abhängigkeit von der Druckdifferenz in Richtung des Ventilsitzes und von dem Ventilsitz weggerichtet bewegbar ist.
- 3. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 2, ge-kennzeichnet durch eine Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle (20) und eine Niederdruck-BrennstoffVersorgungsquelle 25, die jeweils relativ zu dem atmosphärischen Druck auf einer vorgegebenen Druckdifferenz gehalt jn werden, wobei die Brennstoffzuleitung von der Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle mit Brennstoff versorgt wird, während die zweite Druckkammer über zumindest eine feste Öffnung (49, 55, 56, 58, 59, 61, 63, 67, 74) jeweils mit der809846/0700-3- B 8905Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle und der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle in Verbindung steht und außerdem mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle und/oder der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle jeweils über zumindest eine Durchflußsteuereinrichtung (57, 60, 62, 71, 72, 73), die parallel zu der festen Öffnung angeordnet ist und auf die Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine anspricht, verbunden ist.
- 4. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußsteuereinrichtung eine temperaturabhängige Ventileinrichtung (57) aufweist, die in einer Verbindungsstrecke zur Verbindung der zweiten Druckkammer mit der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle angeordnet ist und deren Öffnungsgrad in Abhängigkeit von einem Anstieg oder einem Abfall der Umgebungstemperatur verringert oder vergrößert.
- 5. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturabhängige Ventileinrichtung aus einem Bimetallventil besteht, das auf die Temperatur des von dem Bimetallventil zu steuernden Brennstoffes anspricht.
- 6. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußsteuereinrichtung ein druckabhängiges Ventil (60) aufweist, das in einer Verbindungsstrecke zur Verbindung der zweiten Druckkammer mit der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle angeordnet ist und deren Öffnungsgrad in Abhängigkeit von einem Anstieg oder einem Abfall des atmosphärischen Druckes vergrößert oder verkleinert.
- 7. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das druckabhängige Ventil aus einem Faltenbaldventil besteht, das auf den Druck des von dem Faltenbalgventil zu steuernden Brennstoffes anspricht.
- 8. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch809SA6/0700-4- B 8905gekennzeichnet, daß die Durchflußsteuereinrichtung ein Durchflußsteuerventil (6 2)aufweist, das in einer Verbindungsstrecke zur Verbindung der zweiten Druckkammer mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle angeordnet ist und deren Öffnungsgrad in Abhängigkeit von einem Anstieg oder einem Abfall der Temperatur der Brennkraftmaschine vergrößert oder verkleinert.
- 9. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußsteuerventil aus einem elektromagnetischen Ventil besteht, das intermittierend mit einem in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine veränderlichen Tastverhältnis geöffnet wird.
- 10. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußsteuereinrichtung eine volumenveränderliche Kammereinrichtung (66) aufweist, die mit einer Verbindungsstrecke zur Verbindung der zweiten Druckkammer mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle in Verbindung steht und ihr Volumen in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung oder Schließstellung des Drosselventils vergrößert oder verkleinert.
- 11. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußsteuereinrichtung ein Sperrventil (71,72,73) aufweist, das in einer Verbindungsstrecke zur Verbindung der zweiten Druckkammer mit der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle angeordnet ist und mit dem Drosselventil derart gekoppelt ist, daß es nur bei vollständiger öffnung des Drosselventils geöffnet wird.
- 12. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen ersten Verbindungskreis mit einer festen Drosselstelle (49) , über den die Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle mit der zweiten Druckkammer verbindbar ist, durch ein mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle über eine feste Drosselstelle (63) in Verbindung stehendes elektromagnetisches Ventil (62), das intermittierend mit einem in Abhängigkeit von einem Anstieg809846/070Q-5- B 8905oder einem Abfall der Kühlwassertemperatür der Brennkraftmaschine vergrößerten oder verkleinderten Tastverhältnis geöffnet wird, durch eine mit dem elektromagnetischen Ventil direkt und mit der zweiten Druckkammer über eine feste Drosselstelle (61) in Verbindung stehende zweite Korrekturkammer (54) , durch eine mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle über eine feste Drossel stelle (67) und mit der zweiten Korrekturkammer über eine feste Drosselstelle (64) und ein parallel zu dieser festen Drosselstelle zur Verhinderung eines Brennstofflusses zu der zweiten Korrekturkammer angeordnetes Rückschlagventil (65) in Verbindung stehende volumenveränderliche Kammer (66) , deren Volumen in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung oder Schließstellung des Drosselventils vergrößerbar oder verringerbar ist, durch eine mit der zweiten Druckkammer über einen mit einer festen Drosselstelle(55) versehenen zweiten Verbindungskreis verbundene und außerdem mit der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle über einen mit einer festen Drosselstelle (58) versehenen dritten Verbindungskreis in Verbindung stehende erste Korrekturkammer (53), durch ein parallel zu dem zweiten Verbindungskreis angeordnetes und mit der ersten Korrekturkammer verbundenes sowie über eine feste Drosselstelle (56) mit der zweiten Druckkammer in Verbindung stehendes Bimetallventil (57), dessen Öffnungsgrad in Abhängigkeit von einem Anstieg oder einem Abfall der Brennstofftemperatur vergrößerbar oder verringerbar ist, durch ein parallel zu dem zweiten Verbindungskreis und dem Bimetallventil angeordnetes und mit der zweiten Druckkammer verbundenes sowie mit der ersten Korrekturkammer über eine feste Drosselstelle (74) in Verbindung stehendes Absperrventil (71,72,73), das nur im vollständig geöffneten Zustand des Drosselventils geöffnet wird, und durch ein parallel zu dem dritten Verbindungskreis angeordnetes und mit der Niederdruck-Brennstof fversorgungsquelle verbundenes sowie über eine feste Drosselstelle (59) mit der ersten Korrekturkammer in Verbindung stehendes Faltenbalgventil(60) , dessen Öffnungsgrad in Abhängigkeit von einem Anstieg oder einem Abfall des Brennstoffdruckes vergrößerbar oder verringerbar ist.809846/07006 8905
- 13. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen vierten Verbindungskreis zur Verbindung der Hochdruck-BrennstoffVersorgungsquelle mit der ersten Druckkammer und durch ein in dem vierten Verbindungskreis angeordnetes und auf einen Start der Brennkraftmaschine ansprechendes elektromagnetisches Ventil (85) , das nach Verstreichen einer Zeitdauer, die dem Temperaturanstieg der Brennkraftmaschine nach deren Start umgekehrt proportional ist, geschlossen wird.
- 14. Brennstoff-Zuführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftventil - Steuereinrichtung ein Steuerventil (30) mit einem in Abhängigkeit von Druckänderungen in der zwischen dem Luftventil und dem Drosselventil in der Ansaugleitung gebildeten Luftdruckkammer verschiebbaren Steuerkolben (31) und einen hydraulischen Zylinder (41) aufweist, der einen hydraulisch betätigten Kolben (40) aufnimmt, der mit dem Luftventil in Wirkverbindung steht und mit der Hochdruck-Brennstoffversorgungsquelle und der Niederdruck-Brennstoffversorgungsquelle über das Steuerventil derart verbunden ist, daß er in Abhängigkeit von der Verstellung des Steuerkolbens hydraulisch gesteuert wird.809846/0700
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