DE2837692C2

DE2837692C2 - Gemischbildungseinrichtung

Info

Publication number: DE2837692C2
Application number: DE2837692A
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Chiryu Ando; Mikio Oaza Nijukkenya Minoura; Katsuhiko Toyota Motosugi; Setsuro Sekiya; Masaharu Sumiyoshi; Yuzo Narumicho Takeuchi; Junzo Nagoya Uozumi
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1978-08-29
Publication date: 1986-10-30
Also published as: US4207849A; JPS5438440A; CA1080061A; DE2837692A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gemischbildungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Gemischbildungseinrichtung arbeitet in ähnlicher Weise wie ein Gleichdruckvergaser, bei dem die Öffnung einer Brennstoffdosiereinrichtung proportional zum Luftdurchflußquerschnitt verändert und dabei über ein Differenzdruckventil der Druckabfall an der Drosselstelle der Brennstoff-Dosiereinrichtung ebenso wie der Druck in der Gleichdruckkammer konstant gehalten wird, um ein konstantes Luft-/Brennstoffverhältnis zu erhalten.

Beim Betreiben der Brennkraftmaschine ist es aber häufig erwünscht von diesem konstanten LufWBrennstoffverhältnis gezielt abzuweichen, um für bestimmte Betriebsphasen für das Beschleunigungsverhalten günstigere Voraussetzungen zu schaffen. Zu diesem Zweck verändert man in Abhängigkeit von Motor-Betriebsparametern den Wirkdruck an der Brennstoff-Dosiereinrichtung.

Eine Gemischbildungseinrichtung oben beschriebener Art ist aus der JP-A 48-83 220, die auf die DE-OS 03 018 zurückgeht, bekannt. Bei dieser bekannten Gemischbildungseinrichtung erfolgt die Beeinflussung des Druckabfalls an der Brennstoff-Dosiereinrichtung derart, daß eine Membrankammer des Differenzdruckyentils in Abhängigkeit von einem einen bestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine wiedergebenden Signal derart angesteuert wird, daß die Membran des Differenzdruckventils in Abhängigkeit von einem analogen Ausgangssignal eines Sauerstoff-Meßfühlers mit unterschiedlich großer Kraft von einer Drosselstelle im Differenzdruckventil abgehoben wird, das im Brennstoff-Versorgungskreis angeordnet ist Dazu dient eine elekromagnetische Betätigungseinrichtung, die vom Signal des Sauerstoff-Meßfühlers angesteuert wird und auf die Membran des Differenzdruckventils einwirkt
Diese bekannte Gemischbildungseinrichtung kann al- !erdings nur in Abhängigkeit von lediglich einer einzigen Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine arbeiten, die darüber hinaus in Form eines analogen Steuersignals vorliegen muß.

Es ist jedoch häufig erwünscht das Luft-/Brennstoffverhältnis in Abhängigkeit von mehreren Betriebsparametern gezielt zu korrigieren bzw. zu optimieren. Ein herkömmlicher Lösungsansatz in Richtung dieser Zielsetzung sieht wie z. B. in der DE-OS 23 33 451 gezeigt ist mehrere getrennte Steuereinrichtungen vor, die an unterschiedlichen Stellen auf die Brennstoff-Dosiereinrichtung einwirken. So wird bei der Vorrichtung gemäß DE-OS 23 33 451 mit einer ersten membranbetätigten Steuereinrichtung der Druckabfall über dem Dosierkolben in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung und mit einer anderen membranbetätigten Steuereinrichtung der Druckabfall über dem Luftmengen-Meßventil gezielt beeinflußt

Herkömmliche Lösungsvorschläge für die gezielte Beeinflussung des Luft-/Brennstoffverhältnisses in Abhängigkeit von mehreren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs haben den Nachteil, daß für jeden zu berücksichtigenden Beiriebsparameter eine eigene Steuereinrichtung erforderlich wird. Dies erhöht zum einen den vorrichtungstechnisehen Aufwand und erschwert zum anderen die Regelung des Luft-ZBrennstoffverhältnisses, da die verschiedenen Steuereinrichtungen auch an verschiedenen Stellen des Brennstoff-Zuführsystems eingreifen und unterschiedlich große Wirkungen hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gemischbildungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die mit einfachen mechanischen Bauteilen eine stetig anpaßbare Steuerung der Membran des Diffe/enzdruckventils in Abhängigkeit mehrerer Motor- bzw. Kraftfahrzeugbetriebsparametern zuläßt

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Indem erfindungsgemäß die Membran des Differenzdruckventils über einen Kolben angesteuert wird, dessen Stellweg durch Druckveränderungen in einer von ihm definierten bzw. begrenzten Zylinderkammer variiert und der die Stellung der Membran seinem Stellweg anpaßt, ist es möglich, die Membran des Differenzdruckventils mit einem Mechanismus anzusteuern, der so aufgebaut ist, daß er problemlos z. B. durch einfaches Auf- und Zusteuern einer Vielzahl von Sperrventilen Eingangssignale unterschiedlicher Betriebsparameter-Detektoren derart verarbeiten und kombinieren kann, daß das Maß des Stellwegs jeweils exakt den Wert darstellt, der für den vorliegenden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zur Ansteuerung der Membran des

Differenzdruckventils optimal ist. Der vorrichtungstechnische Aufwand wird auf diese Weise selbst bei Berücksichtigung vieler Betriebsparameter sehr klein gehalten, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß der vom Aufbau her einfache Druckkolben-Steuermechanismus in der Lage ist, die aus Gründen der leichten Verarbeitbarkeit in der Regel als digitale Signale vorliegenden Steuersignale der Betriebsparameter-Detektoren zuverlässig in ein analoges Überlagerungs- bzw. Summensignal umzuwandeln, das in dieser Form ohne irgendeine weitere Signalumwandlungseinrichtung direkt für die Ansteurung der Membran des Differenzdruckventils verwendet werden kann. Als besonders vorteilhaft erweist sich darüberhinaus, daß die Ansteuerung der Membran eine gewisse Eigendämpfung besitzt, wodurch instationäre Stell-Ungenauigkeiten zuverlässig ausgeschlossen werden können. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der Druckkolben-Steuermechanismus hydraulisch, beispielsweise durch Anschluß an den Brennstoffversorgungskreis arbeitet, wodurch sich der weitere Vorteil ergibt, daß zur Ansteuerung keine gesonderte Energiequelle bereitgestellt werden muß.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenband der Unteransprüche. So gelingt es mit den Merkmalen des Unteranspruchs 2, gemäß dem sich die Membran über eine Feder auf einem aus dem Differenzdruckventil nach außen geführten, frei verschiebbaren Stempel abstützt, jede beliebige Wegübersetzung zwischen dem Stellweg des Kolbens und der Verschiebebewegung des Stempels zu realisieren, wodurch beispielsweise der Stellhub des Stempels im Vergleich zum Stellweg des Kolbens sehr klein gehalten werden kann, was einerseits einer Verkleinerung des Bauraums zugute kommt und auf der anderen Seite die Möglichkeit eröffnet, den Druckkolben-Steuermechanismus davon weitgehend unabhängig zu konzipieren.

Mit der Weiterbildung gemäß Unteranspruch 3 gelingt es auf sehr einfache Weise, nämlich lediglich durch geeignete Staffelung von Fluid-Ablauföffnungen der Zylinderkammer und durch selektive Betätigung von Rücklaufvenf'len in zugeordneten Fluid-Ablaufleitungen, die in Form von digitalen Signalen vorliegenden Steuersignale mehrerer Betriebsparameter-Detektoren zunächst in eine Druckveränderung in der Zylinderkammer und durch die Staffelung der Anschlüsse in eine exakt bestimmbare Stellung des Kolbens umzuwandeln, wobei sich durch die gestaffelten Fi-iidanschlüsse der zusätzliche Vorteil ergibt, daß der Bauraum optimal ausgenützt wird, weil diese Staffelung der Fluidanschlüsse den Stellweg des Kolbens festlegt Der An-Schluß an den Brennstoff-Versorgungskreis sichert die Unabhängigkeit des Steuermechanismus von irgendwelchen zusätzlichen Energieträgern, wodurch die Einrichtung weiter vereinfacht wird. Diese Weiterbildung ist insbesondere in Verbindung mit dem Unteranspruch 2 vorteilhaft, als durch die Hebelübersetzung die Zylinderkammer weitestgehend frei daraufhin konzipiert werden kann, daß die Staffelung der Fluidanschlüsse nicht zu nahe aneinander rückt. Dadurch bleibt die Herstellung des Druckkolben-Steuermechanismus einfach.

Ein weiterer zusätzlicher Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, daß durch das Zusammenwirken des Steuerkolbens in der Zylinderkammer und der darin ausgebildeten Ablauföffnungen mit einfachen Mitteln eine Prioritätssteuerung realisierbar ist, die für den Fall, daß mehrere Betriebsparameter-Detektoren vorgesehen sind, deren Steuersignalen unterschiedliche Prioritäten zumißt. Eine derartige Prioritätssteuerung ist beispielsweise sinnvoll, wenn neben einem Sauerstoff (C>2)-Meßfühler ein Beschleunigungs- und ein. Verzögerungsmeßfühler vorgesehen sind, und sich das Kraftfahrzeug in der Beschleunigungsphase befindet. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dem Ausgangssignal des Beschleunigungsmeßfühlers eine Priorität gegenüber dem Ausgangssignal des Sauerstoff-Meßfühlers einzuräumen. Würde man eine derartige Prioritätssteuerung mit einer reinen elektrischen Schaltungsanordnung realisieren, so würde sich zwangsläufig ein relativ komplexer Aufbau der Schaltung ergeben. Mit dem erfindungsgemäßen Konzept des Druckkolben-Steuermßchanismus gelingt es bei einfachster elektrischer Ansteuerung diese Prioritätsschaltung zu berücksichtigen. Wenn bei der erfindungsgemäßen Weiterbildung gemäß Unteranspruch 3 beispielsweise zwei selektiv betätigbare Rücklaufventile zur Aufsteuerung der Ablauföffnungen gleichzeitig geöffnet werden, wird der Steuerkolben automatisch in eine Stellung bewegt, in der von den den geöffneten Rücklaufventilen zugeordneten beiden Brennstoff-Ablauföffnungen die der Drossel nächstgelegene Öffung vom Steuerkolben teilweise geöffnet wird. Der Steuerkolben wird dann in dieser Stellung für eine Weille stationär festgehalten, was einer Berücksichtigung der oben beschriebenen Prioritätssteuerung gleichkommt.

Die erfindungsgemäße Gemischbildungseinrichtung ist nach einer Variante so aufgebaut, daß die Versorgung der Brennstoff-Dosiereinrichtung über eine Referenzdruckkammer des Differenzdruckventils erfolgt, von deren Seite auch die Ansteuerung der Membran durch den Steuerkolben vorgenommen wird. Gemäß einer vorteilhaften Alternative, wie sie Gegenstand des Unteranspruchs 4 ist, wird die Referenzdruckkammer des Differenzdruckventils vom Brennstoff-Versorgungskreis überbrückt, so daß eine Brennstoff-Verbindungsieitung zwischen der Referenzdruckkammer und der Brennstoff-Dosiereinrichtung entfallen kann und der vorrichtungstechnische Aufwand weiter vereinfacht wird.

D^;e erfindungsgemäße Gemischaufbereitungseinrichtung eignet sich sowohl für Einspritz- als auch für Saugsysteme, wobei lediglich die Bedingung erfüllt sein muß, daß der Brennstoffdruck stromauf der Biennstoff-Dosiereinrichtung konstant auf einem über dem atmosphärischen Luftdruck liegenden vorgegebenen Wert gehalten wird.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Gemischbildungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, und

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform der Gemischbi'.dungseinrichtung.

In F i g. 1 ist ein Luftansaugkanal 12 dargestellt, de/ in die Ansaugleitung der Brennkraftmaschine übergeht. In dem Luftansaugkanal 12 sind stromab gesehen ein Luftventil 14 und eine Drosselklappe 16 angeordnet. Die Ansaugluft fließt üb?r das Luftventil 14 und die Drosselklappe 16 in den Gemisch-Ansaugkanal.

Der Luftansaugkanal 12 weist stromab einen sich erweiternden kegelstumpfförmigen Bereich 18 auf. Das Luftventil 14 ist als scheibenartiges Bauteil ausgebildet und quer innerhalb des Luftansaugkanals 12 im kegeistumpfförmigen Ben if h 18 angeordnet. Das Luftventil 14 und die Drosselklappe 16 bilden im Luftansaugkanal 12 eine Kammer 22, in der sich konstanter Unterdruck

einstellt. Die das scheibenartige Luftventil 14 tragende Stange 20 ist in der zylindrischen Bohrung 24' gleitend bewegbar. Der Stange 20 wird von der Feder 26 eine Vorspannung in Aufwärtsrichtung erteilt.

Wenn die Drosselklappe 16 in seine vollständig geöffnete Stellung gedreht wird, fällt der Druck in der Kammer 22 und das Luftventil 14 wird gegen die Kraft der Feder 26 durch den Strömungsdruck abwärts bewegt. Auf diese Weise kann sich der Druck innerhalb der Kammer 22 unabhängig von Änderungen des der Brennkraftmaschine zugeführten Ansaugluftstroms im wesentlichen konstant einstellen. Das Luftventil 14 wirkt mit der Drosselklappe 16 nach dem Prinzip eines Gleichdruckvergasers.

Eine Membran 30 ist derart angeordnet, daß eine erste Kammer 32 und eine zweite Kammer 34 gebildet werden. Die Kammer 32 steht eingangsseitig mit der Brennstoffversorgungseinrichtung und ausgangsseitig mit der Brennstoff-Dosiereinrichtung in Verbindung.

Die iwciie Kaiiiinci 34 Sicht cingängSScitig Über die

Leitung 34' mit der Brennstoff-Dosiereinrichtung und ausgangsseitig über den Ventilsitz 38 über die Leitung 34" mit der Kammer 22 in Verbindung.

Eine Feder 40 ist um den Ventilsitz 38 herum angeordnet und übt auf die Membran 30 eine Kraft aus.

Die Kammer 32 ist über eine Brcnnstoff-Zuführungsleitung 42, die mit einer Brennstoffpumpe 46, einem Brennstoffilter 48 und einem Druckregler 50 versehen ist, mit einem Brennstofftank bzw. -behälter 44 verbunden. Der Brennstoff wird von der Pumpe 46 mit einem im wesentlichen konstanten vorgegebenen Druck zugeführt, der von dem Druckregler 50 auf einem über dem atmosphärischen Druck liegenden Druckwert gehalten wird.

Die das Luftventil 14 tragende Stange 20 dient gleichzeitig zur Brennstoffdosierung. Ein zylinderförmiges Ventilglied 20a wird durch eine Feder 26 gegen das Ende der Stange 20 vorgespannt Eine Bohning im Ventilglied 20a und Axial-Schlitze 20" in der Bohrung 20' der Stange 20 stellen die Verbindung zwischen den Kanälen 32* und 34' her. Der eine Brennstoff-Dosieröffnung bildende Oberdeckungsbereich zwischen den Schlitzen 20" und der Ringnut 24" und damit das Ausmaß der Verbindung zwischen der Bohrung 20" und dem Kanal 34' ändert sich proportional zu Änderungen des zwischen dem Luftventil 14 und dem kegelstumpfförmigen Innenwandbereich 18 der Kammer 22 gebildeten Öffnungsbereichs. Die Brennstoff-Dosieröffnung verstellt sich somit proportional zu der öffnung des Luftventils 14. Die GemischbildungseJnrichtung arbeitet ähnlich wie ein Gleichdruckvergaser, wobei die Düsennadel durch das Ventilglied 20a ersetzt ist.

Die gezielte Beeinflussung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses wird durch Änderung der Druckdifferenz Pb — Pc über der verstellbaren Brennstoff-Dosieröffnung (20", 24") in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine vorgenommen. Zu diesem Zweck ist in der Kammer 32 eine Feder 52 vorgesehen, die der Membran 30 eine Vorspannung in Richtung des Ventilsitzes 38 in der Kammer 34 erteilt Außerdem wird die auf die Membran 30 wirkende Federkraft der Feder 52 in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine durch eine Steuereinrichtung geändert, die nachstehend näher beschrieben wird.

Die Steuereinrichtung besitzt einen Stempel 54 der gleitend verstellbar durch das Bauteil 28 hindurchverläuft und über zwei Federn 52 und 54 vorgespannt ist Im Abschnitt 28" ist ein Hebel 58 vorgesehen, dessen einer Arm 58' eine Stellschraube 54" trägt, während der andere Arm 58" mit einem Steuerkolben 62' in Wirkverbindung steht. Die auf den Hebel 58 wirkenden Kräfte sind im Normalbetricbszustand der Brennkraftmaschine im Gleichgewicht. In diesem Gleichgewichtszustand bleibt der Stempel 54 stationär, so daß die von der Feder 52 aufwärts auf die Membran 30 ausgeübte Federkraft konstant ist. Obwohl ein Spalt zwischen der Membran 30 und dem Ventilsitz 38 vorhanden ist, ein Hindurch strömen des Brennstoffes erlaubt, wird die Druckdiffe renz zwischen der Kammer 32 und der Kammer 34 konstant gehalten. Auf diese Weise wird der Brennstoffdurchfluß von der Kammer 34 in den Kanal 34" konstant gehalten, solange der Betriebszustand der Brenn- kraftmaschine konstant gehalten wird. Das heißt, da der Brennstoffdruck innerhalb des Zylinders 24' durch die Pumpe 46 und den Regler 50 auf einem konstanten Wert gehalten wird, wird auch die Brennstoff-Druckdifferenz Ph — Pc über der verstellbaren Brennstoff-Dosieröff· nung 20", 24") konstant gehalten, was zu einem konstanten Luft/Brennstoff-Verhältnis (GJGi) führt.

Der Kolben 62 kann aus seiner dem Normalbetriebszustand der Brennkraftmaschine entsprechenden Stellung aus den nachstehend im einzelnen erläuterten

Gründen verstellt werden.

Im Brennstoff-Versorgungskreis wirken somit der Ventilsitz 38, die Membran 30, die Federn 40,52 und 55, der Stempel 54 und der Hebel 58 mit der nachstehend noch näi.cr beschriebenen Druckkolbeneinrichtung 60 zur Bildung einer Steuereinrichtung zusammen, deren Funktion darin besteht, die Brennstoff-Druckdifferenz Ph — Pc über der verstellbaren Srennstoff-Dosieröffnung (20", 24") zu ändern und dadurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zuzufüh- renden Gemisches zu bestimmen.

Die Druckkolbeneinrichtung 60 umfaßt einen Zylinderkörper 66 mit einer Zylinderbohrung 64, in der der Kolben 62 gleitend verstellbar angeordnet ist. Die Zylinderbohrung 64 steht über eine Drosselstelle 68 mit dem Brennstoff-Zuleitungsrohr 42 in Verbindung. In der Außenwand des Zylinderkörpers 66 sind eine erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Brennstoff-Ablauföffnung 71, 72, 73, 74 und 75 ausgebildet die in Axialrichtung des Zylinderkörpers 66 im Abstand zueinander angeordnet und über eine erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Brennstoff-Ablaufleitung 7Γ, 72', 73', 74' bzw. 75' mit einem Rücklauf 76 verbunden sind. Die Brennstoff-Ablaufleitungen 71', 72*. 73' bzw. 74' sind jeweils mit einem als Magnetventil ausgebildeten Rücklaufventil 71", 72", 73" bzw. 74" versehen, die normalerweise geschlossen sind. In der fünften Brennstoff-Ablaufleitung 75' ist jedoch kein Magnetventil angeordnet Darfiber hinaus ist der Gesamt-Durchflußwiderstand einer jeden der Brennstoff-Ablaufleitungen 71' bis 75' einschließlich der von den zugehörigen Ablauföffnungen 71 bis 75 und den Magnetventilen gebildeten Durchflußwiderstände derart gewählt, daß er beträchtlich kleiner als der von der festen Drosselstelle 68 gebildete Durchflußwiderstand ist Die Magnetventile 71", 72", 73" bzw. 74" werden in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine mittels einer Steuerschaltung 80 geöffnet oder geschlossen.

Die Druckkolbeneinrichtung 60 ist derart angeordnet daß bei einer Stellung des Kolbens 62 zum teilweisen

es Schließen einer Ablauföffnung (z. B. der Auslaßöffnung 75) in Verbindung mit der zagehörigen Brennstoff-Ablaufleitung (z. B. dem Kanal 750 das ^{auf den} Hebel 58 durch den auf die Oberfläche des Kolbens 62 wirkenden

Brennstoffdruck ausgeübte Drehmoment in Uhrzeigerrichtung mit dem von der gemeinsamen Federkraft der Feder 40, 52 und 55 auf den Hebel 58 in Gegenuhrzeigerrichtung ausgeübten Drehmoment im Gleichgewicht steht. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Zustand, bei dem der Kolben 62 teilweise die mit der dritten Brennstoff-Ablaufleitung 73' in Verbindung stehende Ablauföffnung 73 schließt, stehen die über den Stempel 54 und die Kolbenstange 62' jeweils auf den Hebel 58 ausgeübten Kräfte miteinander im Gleichgewicht. In diesem Zustand sind die anderen Brennstoff-Ablaufleitungen TV, 72', 74' und 75' derart eingestellt, daß keine Verbindung der Zylinderbohrung 64 mit dem Rücklauf 76 ermöglicht wird. Wenn bei dem in F i g. 1 dargestellten Zustand das Magnetventil 71" geöffnet wird, wird der in der Zylinderbohrung 64 enthaltene Brennstoff über die erste Ablaufleitung 7 Γ zu dem Rücklauf 76 abgeführt, so daß sich der Druck in der Zylinderbohrung 64 verringert. Dementsprechend wird der Kolben 62 durch die gemeinsame Federkraft der Feder 40, 52 und 55 aufwärts bewegt, bis eine neue Stelle erreicht ist, in der die erste Ablauföffnung 71 teilweise geschlossen ist. In dieser neuen Stellung steht die kombinierte Federkraft erneut mit dem auf den Kolben 62 in der zu der kombinierten Federkraft entgegengesetzten Richtung ausgeübten Brennstoffdruck im Gleichgewicht. Wenn dagegen das Magnetventil 73" geschlossen wird (d. h, daß sämtliche Magnetventile geschlossen sind), steigt der Brennstoffdruck in der Zylinderbohrung 64 an, so daß der Kolben 62 abwärts bewegt wird, bis eine weitere neue Stellung erreicht ist, in der die fünfte Ablaufleitung 75 bis auf eine Festöffnung verschlossen ist.

Auf diese Weise wird bei einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 62 die Länge der auf die Membran 30 einwirkenden Feder 52 vergrößert und die Feder 52 damit entspannt, was zur Folge hat, daß sich der Spalt zwischen der Membran 30 und dem Ventilsitz 38 vergrößert. Die Brennstoff-Druckdifferenz über der verstellbaren Brennstoff-Dosieröffnung (22", 24") wird daher zur Erzielung einer entsprechenden Verringerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses bzw. einer Anreicherung des Luft/Brentistoff-Gemisches vergrößert Bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 62 steigt das Luft/ Brennstoff-Verhältnis an, was einer Abmagerung des Luft/Brennstoff-Gemisches entspricht

Das Luft/Brennstoff-Verhältnis wird somit in Abhängigkeit von den jeweiligen Stellungen des Kolbens 62 korrigiert oder eingestellt, wobei die Kolbenstellung ausschließlich von EIN/AUS-Betätigungszuständen der Magnetventile 7·" bis 74" bestimmt wird, deren Steuerung von der Steuerschaltung 80 in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine repräsentierenden Parametern vorgenommen wird. Der Steuerschaltung 80 werden dabei als Eingangssignale die Ausgangssignale eines Beschleunigungsmeßfühlers 81, eines Sauerstoffmeßfühlers 82 vO₂-Meßfühler) zur Feststellung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses und eines Verzögerungsmeßfühlers 84 zugeführt, die zur Feststellung der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine vorgesehen sind

Nachstehend sollen nun Funktion und Wirkungsweise der Geinischbildungseinrichtung näher erläutert werden. Wenn davon ausgegangen wird, daß sich die Brennkraftmaschine im Normalbetriebszustand befindet, weisen die Ausgangssignale des Beschleunigungsmeßfühiers Sl sowie des Brennstoff-Absperrschalters 96 beiden den logischen Wert »0« auf, so daß das Magnetventil 71" geschlossen bleibt Da das Ausgangssignal des Verzögerungsmeßfühlers 84 ebenfalls den logischen Wert »0« aufweist, bleibt auch das vierte Magnetventil 74" geschlossen. In diesem Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfolgt die Einstellung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses daher in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des O2-Meßfühlers 82. Das heißt, wenn das tatsächliche Luft/Brennstoff-Verhältnis des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemisches kleiner als das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis ist, bleibt auch das zweite Magnetventil 72" geschlossen und das dritte Magnetventil 73" wird geöffnet. Der Kolben 62 bewegt sich somit in die Stellung, bei der die dritte Ablauföffnung 73 teilweise geschlossen ist (d. h., in die in F i g. 1 dargestellte Stellung). Der Betrieb der Brennkraftmaschine wird in diesem Zustand für eine Weile weitergeführt, wobei der Kolben 62 in der erreichten Stellung verbleibt. Wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis zwischenzeitlich größer als das stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnis wird (d. h„ das Gemisch wird magerer), fäüt die Ausgangssigna'ispannung des (VMeßfühlers 82 ab, was dazu führt, daß das zweite Magnetventil 72" geöffnet wird, während das dritte Magnetventil 73" wieder seine geschlossene Stellung einnimmt. Dementsprechend wird der Kolben 62 aufwärts in die Stellung bewegt, in der die zweite Ablauföffnung 72 teilweise geschlossen ist. Auf diese Weise wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis im Sinne einer Verringerung eingestellt oder korrigiert.

Im Beschleunigungsbetrieb der Brennkraftmaschine muß das Luft/Brennstoff-Verhältnis zur Erzielung der gewünschten Beschleunigung ausreichend klein (fett) sein. In diesem Falle wird von dem Verzögerungsmeßfühler 84 kein Ausgangssignal abgegeben, sondern der Beschleunigungsmeßfühler 81 gibt ein Ausgangssignal

ab, das zur öffnung des ersten Magnetventils 71" führt.

Der Kolben 62 wird dann aufwärts in diejenige Stellung bewegt, in der die erste Ablauföffnung 71 teilweise ver-■ schlossen ist, wodurch das Luft/Brennstoff-Verhältnis verringert wird (d. h. das Luft/Brennstoff-Gemisch wird angereichert bzw. fetter).

Im Verzögerungsbetrieb der Brennkraftmaschine gibt der Beschleunigungsmeßfühler 81 kein Ausgangssignal 81 ab, so daß das erste Magnetventil geschlossen ist. Aufgrund des den logischen Wert »1« aufweisenden Ausgangssignals des Verzögerungsmeßfühlers 84 gibt der Inverter 93 jedoch ein Ausgangssignal des logischen Wertes »0« ab, was zur öffnung des vierten Magnetventils 74" und zum Schließen des zweiten Magnetventils 72" und des dritten Magnetventils 73" führt, wodurch sich der Kolben 62 abwärts bis in die Stellung bewegt, in der die vierte Ablauföffnung 74 teilweise geschlossen ist Auf diese Weise wird das Luft/Brennstoff-Verhältnis vergrößert (d. k, das Gemisch wird magerer).

Wenn keine Brennstoffversorgung für die Brennkraftmaschine erforderlich ist, wird der Brennstoff-Absperrschalter 96 abgeschaltet, wodurch letztlich das erste, zweite, dritte und vierte Magnetventil 71", 72", 73" bzw. 74" nicht mit Strom versorgt werden kann und somit sämtliche Magnetventile geschlossen sind. Unter diesen Umständen bewegt sich der Kolben 62 abwärts in die Stellung, in der die fünfte Auslaßöffnung 75 teilweise geschlossen ist Sodann wird der die Feder 52 tragende Stempel 54 in seine äußerste obere Stellung bewegt, in der die Membran in dicht schließendem Eingriff mit dem Ventilsitz 38 gebracht wird, wodurch der BrennstofffiuB von der Kammer 34 zu der Bfennsloif-Auslaßöffnung 36 unterbrochen wird.
In F i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Ge-

mischbildungseinrichtung dargestellt, die sich von der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, daß die Brennstoff-Zuführungsleitung 42 mit einem in dem Block 23 ausgebildeten Kanal 42a sowie mit dem Kanal 32' verbunden ist. Die Referenzdruck-Kammer 32 wird nicht mit dem Brennstoffdruck beaufschlagt, sondern steht über eine Entlüftungsöffnung 32a mit der Atmosphäre in Verbindung. Da der atmosphärische Luftdruck als im wesentlichen konstant angesehen wird, ist der auf die Unterseite der Membran 30 wirkende Luftdruck konstant. Da jedoch der Brennstoffdrijck in der Brennstoff-Zuführungsleitung 42 auf einen über dem atmosphärischen Luftdruck liegenden Wert eingestellt ist, ist die Federkraft der in der Referenzdruckkammer 32 bei der zweiten Ausführungsform angeordneten Feder 52 derart gewählt, daß sie sich geringfügig von derjenigen der entsprechenden Feder bei der ersten Ausführungsform unterscheidet. Mit Ausnahme dieser Unterschiede ist die Ausführungsform gemäß F i g. 2 mit der vorstehend in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen ersten Ausführungsform identisch.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Gemischbildungseinrichtung ähnlich einem Gleichdruckvergaser mit einem Brennstoffversorgungskreis, welcher mit konstantem Oberdruck arbeitet, wobei ein Differenzdruckventil den Wirkdruck in der Brennstoff-Dosiereinrichtung in Abhängigkeit von Motor-Betriebsparametern beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckventil (30 bis 34, 38) von der Bewegung eines Kolbens (62) beaufschlagt wird, der durch eine Druckänderung verstellt wird und die Stellung der Membran (30) des Differenzdruckventils dem Stellweg des Kolbens (62) anpaßt.

2. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen Kolben (62) und Differenzdruckventil (30 bis 34, 38) geschaltete Hebelübersetzung (58), die einen Stempel (54) beaufschlagt, der über eine Druckfeder (52) auf die Membran (§O) einwirkt

3. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckänderung in einer unter anderem durch den Kolben (62) gebildeten Kammer (64) erfolgt, die mit dem Brennstoff-Versorgungskreis (42) in Verbindung steht und deren Volumen und Druck mittels selektiv betätigbarer Rücklaufventile (71" bis 74"), die in zugeordneten Brennstoff-Ablaufleitungen mit in axialer Richtung versetzten Brennstoff-Ablauföffnungen (71 bis 75) der Kammer (64) integriert sind, zur Beeinflussung dtf Stellung der Membran (30) veränderbar ist

4. Gemischbildungsein-ichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Differenzdruckventil (30 bis 34, 38) eine Differenzdruckkammer (32) besitzt, die mit atmosphärischem Druck beaufschlagt ist und daß der Brennstoff-Versorgungskreis (42) unter Überbrückung der Differenzdruckkammer (32) direkt zur Brennstoffdosiereinrichtung geführt ist (F i g. 2).