DE2912355C2 - Gemischbildungseinrichtung für Brennkraftmaschinen mit Vergaser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gemischbildungseinrichtung für Brennkraftmaschinen mit Vergaser oder Vergasern und einem im zugehörigen Saugrohr vor dessen Verzweigung angeordneten elektromagnetisch betätigten Einspritzventil, das in Abhängigkeit von für eine Zusatzeinspritzung maßgeblichen Motorbetriebsgrößen über eine elektronische Steueranordnung, der von Meßwertaufnehmern abgegebene, den jeweiligen Motorbetriebsgrößen entsprechende elektrische Signale zugeführt werden, angesteuert ist und über welches neben der vom Vergaser gelieferten Kraftstoffmenge zusätzlich Kraftstoff in das Saugrohr einbringbar ist, wobei in definierten Teilen des Motorbetriebsbereiches und bei instationären Motorbetriebszuständen das elektromagnetisch betätigte Einspritzventil eine zusätzliche Kraftstoffmenge in das Saugrohr einbringt.

Fahrzeugmotoren werden bei sehr stark unterschiedlichen Betriebsbedingungen betrieben. Für alle vorkommenden Betriebszustände gilt die Forderung nach einwandfreier Fahrbarkeit des Fahrzeuges und nach niedrigen Werten des Kraftstoffverbrauches und der Abgasemission. Um diesen Forderungen einigermaßen gerecht zu werden, sind bei modernen Vergasermotoren die verwendeten Vergaser zunehmend komplizierter aufgebaut Neben dem Kraftstoffhaupt- und -leerlaufsystem weisen moderne Vergaser eine Anzahl von weiteren Systemen auf, die bei den verschiedenen Betriebszuständen zum Einsatz kommen.
So etwa wird für den Start und für die Warmlaufphase ein Hilfssystem, z.B. in Form der sogenannten Starterklappe, zur Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verwendet, bis der Motor seine volle Betriebstemperatur erreicht hat
Für Beschleunigungsvorgänge werden Beschleunigungsanreicherungssysteme in Form von sogenannten Beschleurigerpumpen verwendet die meist mit dem Drosselklappengestänge gekoppelt sind, und mit deren Hilfe beim Betätigen des Gaspedals eine zusätzliche Kraftstoffmenge für den Beschleunigungsvorgang in das Saugrohr eingespritzt wird.

Da Ottomotoren ihr Leistungsmaximum im Luftmangelgebiet erreichen, wird heute bei allen Ottomotoren im Bereich der Vollast zur Leistungssteigerung das Kraftstoff-Luft-Gemisch gegenüber dem Teillastbereich angereichert wozu sogenannte Vollast-Anreicherungssysteme dienen.

Für stationäre Betriebszustände ist es möglich, das Kraftstoffhauptsystem so abzustimmen, daß der Vergasermotor in einem großen Betriebsbereich mit

magerem Gemisch betrieben werden kann, wodurch in diesem Bereich ein günstiges Verbrauchs- und Emissionsverhalten erreicht wird.

Als sehr nachteilig erweist sich dabei, daß derartige Vergaser sehr kompliziert sind, wodurch einerseits die Herstellungs- und Montagekosten sowie die Wartungskosten stark ansteigen und andererseits die Fehlermöglichkeiten vermehrt werden und daß immer dann, wenn diese Zusatzsysteme zum Einsatz kommen, die Werte des Kraftstoffverbrauches und der Abgasemission zum Teil beträchtlich verschlechtert werden.

Ein Teil der genannten Nachteile kann bei Ottomotoren vermieden werden, wenn anstelle von Vergasern für die Gemischbildung Einspritzsysteme, z. B. elektronisch gesteuerte Saugrohreinspritzsysteme verwendet werden. Derartige Gemischbildungssysteme weisen jedoch den erheblichen Nachteil auf, wesentlich teurer zu sein als selbst sehr aufwendige Vergaser. Dazu kommt, daß bei Ausfall eines elektronischen Bauteiles der elektronischen Steuerung das Fahrzeug liegen bleibt.

Aus der DE-OS 25 27 229 ist eine Steuerschaltung für eine Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit einer ein mit der Drehzahl des Motors synchronisiertes Signal erzeugenden Einrichtung bekannt, bei der eine Vielzahl von Fühleinrichtungen vorgesehen ist, die Betriebsbedingungen des Motors darstellende Signale erzeugen, wobei mit jeder Fühleinrichtung verbundene Funktionsgeneratoren zum geradlinigen Zuordnen jeder Betriebsbedingung zu einer Kraftstoffmenge, die dem Motor zuzuführen ist, vorgesehen sind.

Bei dieser Steuerschaltung ist jedem Meßwertaufnehmer bzw. jeder Fühleinrichtung ein Funktionsgenerator zugeordnet, in dem der Zusammenhang zwischen Eingangssignal und Ausgangssignal von vorneherein,

und durch Versuche bestimmt, festgelegt ist. Die Analogsignale von allen Funktionsgeneratoren werden dann einem Summierer zugeführt, dem ein Amplituden-Frequenzwandler nachgeschaltet ist; es werden die

summierten Analogsignale vorerst in Impulse umge-•¹ wandelt und erst in weiterer Folge dem Einspritzventil zugeführt Die Impulse werden nicht unmittelbar entsprechend den von den Meßwertaufnehmern kommenden Analogsignalen in ihrer Dauer verändert und dem Einspritzventil zugeführt

Die FR-PS 21 52 093 beschreibt eine Gemischbildungseinrichtung für Brennkraftmaschinen, die der eingangs genannten entspricht Bei dieser Gemischbildungseinrichtung ist im Saugrohr vor dessen Verzweigung ein elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil angeordnet über welches in Abhängigkeit von wenigstens einer Motorbetriebsgröße neben der vom Vergaser gelieferten Kxaftstoffmenge zusätzlich Kraftstoff in das Saugrohr einbringbar ist Die für die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung maßgebliche Größe ist der Saugrohrunterdruck, der über eine zwischengeschp.ltete Elektronik die Einspritzung über das elektromagnetische Ventil auslöst Die Menge des zusätzlich eingespritzten Kraftstoffes wird dadurch gesteuert, daß die zum Einspritzventil gelangenden Impulse in ihrer Dauer verändert werden, wobei eine Veränderung dieser Impulse auch von weiteren Motorbetriebsgrößen über entsprechende Meßwertaufnehmer und nachgeschaltete Funktionsgeneratoren erfolgen kann. Wesentlich ist dabei, daß die Steuergröße für das elektromagnetische Ventil der Saugrohrunterdruck bzw. das davon abgeleitete elektrische Signal ist welchem Signale von anderen Motorbetriebsgrößen her überlagert werden können. Da sich der Saugrohrdruck im gesamten Betriebsbereich eines Motors sehr stark ändert, erfolgt beim Übergang von einem stationären Betriebszustand zu einem anderen stationären Betriebszustand eine Einbringung von Kraftstoff über das elektromagnetische Einspritzventil. Es wird also immer neben der vom Vergaser gelieferten Kraftstoffmenge auch Kraftstoff über das elektromagnetische Einspritzventil in das Saugrohr eingebracht. Dies geht auch aus der Beschreibung dieser FR-PS beispielsweise Seite 10, Zeilen 29 bis 33 hervor. Da der Vergaser ein sehr mageres Gemisch liefert, kann es bei Ausfall der zusätzlichen Einspritzung bereits bei stationären Betriebszuständen, sicherlich aber bei instationären Betriebszuständen zu Funktionsstörungen bzw. schlechter Fahrbarkeit, verbunden mit erhöhten Werten der Abgasemission kommen. Da außerdem die zusätzliche Einspritzung nur von einer einzigen Größe, nämlich dem Saugrohrdruck, ausgelöst wird — die übrigen Motorbetriebsgrößen stellen lediglich Korrekturfunktionen dar — kommt es bei einer Störung der Kette vom Saugrohrdruckfühler bis zum Einspritzventil zu keiner zusätzlichen Einspritzung, wodurch die Betriebsfähigkeit eines mit einem derartigen System ausgerüsteten - Motors sehr beeinträchtigt ist. Im Falle der Beschleunigung wird mehr Kraftstoff als normal eingespritzt. Bei einem Wechsel des Betriebszustandes wird die vom Einspritzventil gelieferte Kraftstoffmenge auf ein anderes Niveau gebracht, jedoch nach Erreichen eines stationären Betriebszustandes geht diese Menge nicht mehr auf den Ausgangszustand zurück; bei stationären Betriebszuständen wird neben der vom Vergaser gelieferten Kraftstoffmenge ständig eine zusätzliche Kraftstoffmenge eingebracht. Ferner ist bei der Lösung nach der FR-PS nur eine einzige Motorbetriebsgröße, nämlich der Saugrohrdruck, für die Zusatzeinspritzung maßgeblich. Bei Ausfall des Saugrohrdruckfühlers oder eines der nachgeschalteten elektronischen Glieder kann keine Zusatzeinspritzung mehr erfolgen, wodurch es zu Beeinträchtigungen des Motorbetriebes kommt

Der Erfindung liegt insbesondere die Idee zugrunde, eine Gemischbilduugseinrichtung der eingangs genannten Art zu erstellen, bei der mehrere oder alle den Vergaser verteuernden und komplizierter machenden Hilfssysteme wegfallen können und die daher sehr einfach und nicht störanfällig ist Gleichzeitig soll eine einfache Zusatzeinspritzung vorgesehen werden, die die Funktion der Hilfssysteme übernehmen kann, wobei ein

ίο einziges Einspritzventil genügen soll, das vorteilhafterweise über eine einfache Steuerelektronik angesteuert wird.

Die Signalverwertung soll mit einfachen elektronischen Bauteilen erfolgen und übersichtlich sein; Reparaturen sollen einfach durchführbar sein. Trotzdem soll bei allen Motorbetriebsbedingungen eine optimale Kraftstoffversorgung vorliegen. Gleichzeitig soll eine wirtschaftliche Herstellung und Instandhaltung gewährleistet sein.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Gemischbildungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß zur Ansteuerung des Einspritzventiles ein Impulsgeber sowie zwischen Impulsgeber und Einspritzventil je Meßwertaufnehmer ein eigener elektrischer Impulsformer angeordnet ist dem auch das Signal des zugehörigen Meßwertaufnehmers zuführbar ist, wobei jedei Impulsumformer gleichrangig mit den anderen Impulsumformern die Form und die Dauer der vom Impulsgeber gelieferten Impulse und damit die

Öffnungszeit des Einspritzventiles in Abhängigkeit vom jeweiligen Meßwertaufnehmersignal verändert. Damit kann vorteilhafterweise ein sehr einfacher Vergaser ohne aufwendige Zusatzsysteme und mit nur wenigen mechanisch bewegten Teilen Verwendung finden, der sehr mager abgestimmt sein kann, so daß bei stationären Betriebszuständen die Vorteile günstiger Kraftstoffverbrauchs- und Abgasemissionswerte erzielt werden. Die erforderliche Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches für Start, Warmlauf, Beschleunigungsphasen und Vollastbetrieb erfolgt über das elektromagnetische Einspritzventil, dessen Steuerung wesentlich einfacher ist als die Steuerung einer elektronischen Saugrohreinspritzung. Ein Liegenbleiben eines mit der Erfindung ausgestatteten Fahrzeuges infolge Ausfalls eines elektronischen Bauteiles kann nicht vorkommen, da der einfache Vergaser zumindest einen eingeschränkten weiteren Betrieb des Fahrzeuges zuläßt. Da die zusätzliche Einspritzung nur in gewissen Betriebsbereichen des Motors — nämlich dort, wo bei einem konventionellen Vergaser die Hilfssysteme arbeiten — in Funktion ist, kann eine elektronische Steueranordnung in stark vereinfachter Ausführung Verwendung finden, die sich wesentlich von jener Elektronik, wie sie bei bekannten elektronischen Einspritzsystemen verwendet werden, unterscheidet; würde man z. B. die erfindungsgemäße Elektronik für eine Saugrohreinspritzung an allen Zylindern verwenden wollen, so würde damit ein schlechteres Ergebnis erzielt werden als mit einem modernen Vergaser.

Alle für eine Zusatzeinspritzung maßgeblichen Motorbetriebsgrößen können gleichrangig nebeneinander eine zusätzliche Einspritzung hervorrufen. Es erfolgt somit also nicht lediglich eine Korrektur des Hauptsignals durch Signale von anderen, weiteren Meßwertauf- nehmern, sondern jede Motorbetriebsgröße bzw. die zugeordneten Meßwertaufnehmer und Impulsumformer können für sich eine zusätzliche Einspritzung bewirken. Es ist damit ein wesentlicher Vorteil erreicht,

da mit dieser Lösung bei Ausfall einer Funktion die übrigen voll aufrecht bleiben. Fällt beispielsweise die Vollastanreicherung, für die der Saugrohrdruck maßgeblich ist, aus, so wird davon weder das Startverhalten noch das Warmlauf- und Beschleunigungsverhalten des Motors beeinträchtigt

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Gemischbildungseinrichtung konnten z. B. bei wesentlich verringerter Warmlaufanreicherung Beschleunigungswerte erzielt werden, die gleich gut waren, wie bei Beschleunigungsvorgängen mit der üblichen starken Warmlaufanreicherung; gutes Beschleunigungsverhalten des kalten Motors wurde bei bedeutend niedrigeren Kraftstoffverbrauchs- und Abgasemissionswerten erzielt

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

Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Vergasern kann je Vergaser ein elektromagnetisches Einspritzventil im Saugrohr angeordnet sein, so daß für die einzelnen Zylindergruppen gleich gute Verhältnisse erzielt werden.

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

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Ansteuerung des Einspritzventiles direkt von fniiiels der IiripuisurnfGniicr geformten Impulsen der Zündanlage des Motors erfolgt Dabei kann die Impulsabnahme mittels eines an der Sekundärseite der Zündspule angeordneten induktiven Gebers erfolgen. Da der Zündzeitpunkt eines Motors den verschiedenen Betriebsbedingungen, im allgemeinen vor allem den unterschiedlichen Drehzahlen und Lasten angepaßt wird, wird durch die Verwendung der Impulse des Zündsystems gleichzeitig auch eine drehzahl- und lastabhängige Korrektur des Öffnungszeitpunktes des Einspritzventiles für die zusätzliche Kraftstoffeinbringung erreicht Die Auslösung der Zusatzeinspritzung erfolgt also z. B. bei einem Vierzylindermotor zeitgerecht etwa zu Beginn des Ansaughubes eines der vier Zylinder. Infolge der Korrektur des Zündzeitpunktes, wobei z. B. mit steigender Drehzahl der Zündzeitpunkt nach vorn verlegt wird, ergibt sich außerdem der Vorteil, daß mit steigender Drehzahl auch die Zeit für die Aufbereitung des über das Einspritzventil eingebrachten Kraftstoffes verlängert wird. Daraus resultiert einerseits eine gute Aufbereitung des Zusatzkraftstoffes im gesamten Betriebsbereich und andererseits ein sehr rasches Ansprechen des Motors auf diese zusätzliche Kraftstoffmenge.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine mit einer Gemischbildungseinrichtung nach der Erfindung,
F i g. la ein Detail einer Ausführungsvariante und
F i g. 2 ein Blockschaltbild der zugehörigen Elektronik.

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

Unterhalb des Vergaseranschlußflansches 4 ist im Saugrohr 3 eine Bohrung zur Aufnahme eines Einschraubadapters 12 vorgesehen, in den ein elektromagnetisches Einspritzventil 13 bekannter Bauart eingesetzt ist wobei eine Abdichtung mittels des O-Ringes 14 erfolgt.
Das Saugrohr 3 weist im Bereich der Umlenkung der Strömung und der Verzweigung in die einzelnen Saugarme, angedeutet durch die Verschneidungslinie 15, einen von Kühlwasser beheizten Saugrohrabschnitt 16, den sogenannten Hot-Spot, auf. Die Einspritzung des Zusatzkraftstoffes erfolgt also in unmittelbarer Nähe des nach dem Start sich am raschesten erwärmenden Saugrohrbereiches. Der Ansatz 17 am Hot-Spot-Boden 18 ist für die Erfindung unwesentlich und dient lediglich der Saugrohrabstützung.

Am Motor 2 ist eine mechanisch angetriebene Kraftstoffpumpe 19 angeflanscht die saugseitig mittels einer Leitung 20 an den nicht dargestellten Fahrzeugtank angeschlossen ist Von der Druckseite der Pumpe führt eine Leitung 21 zur Schwimmerkammer 22 des Vergasers 5. In dieser Leitung 21 ist ein T-Stück 23

so eingesetzt mit dessen Hilfe auch das Einspritzventil 13 über die Leitung 24 parallel zum Vergaser 5 mit Kraftstoff versorgt werden kann. Da übliche Kraftstoffpumpen in Membranbauweise nur etwa einen Druck von ca. 100 mm Hg im Kraftstoff system erzeugen, erfolgt die Kraftstoff-Einspritzung über das Einspritzventil 13 vorwiegend in Abhängigkeit von dem im Saugrohr 3 herrschenden Unterdruck. Im Bereich des Leerlaufes und im unteren Teillastgebiet ist infolge der hier nur wenig geöffneten Drosselklappe ein hoher Saugrohrunterdruck vorhanden. Mit zunehmender öffnung der Drosselklappe, d.h. mit steigender Last wird der Saugrohrunterdruck geringer. Daraus ergibt sich z. B. bei einem Beschleunigungsvorgang aus dem Leerlauf vorteilhafterweise eine selbsttätige Regelung des Kraftstoffdurchflusses am Einspritzventil, da zunächst aufgrund des hohen Saugrohrunterdruckes eine relativ große Kraftstoffmenge und mit zunehmender Drosselklappenöffnung eine kontinuierlich kleiner wer-

dende Kraftstoffmenge durch das Ventil fließt.

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

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

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

Jeder Impulsumformer formt die vom Impulsgeber 25 gelieferten Impulse in eine bestimmte Form, z. B. in Rechteckimpulse um und verändert die Dauer dieser umgeformten Impulse in Abhängigkeit von dem, vom zugehörigen Meßwertaufnehmer kommenden elektrischen Signal entsprechend einem vorgegebenen Zusammenhang. Der Zusammenhang zwischen dem jeweiligen Motorbetriebszustand und der Impulsdauer ist z. B. in Versuchen ermittelt. Die Nachbildung derartiger Funktionen ist mittels einfacher Analogrechenschaltungen möglich.

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

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

Beim Start des Motors wird beim Drehen des Zündschlüssels im Zündschloß 30 der Anlasserstromkreis geschlossen, wodurch auch der Impulsumformer 26 aktiviert wird. Die vom Impulsgeber 25 kommenden Impulse werden geformt und verlassen den Umformer 26, solange gestartet wird, mit konstanter Dauer, wodurch während des gesamten Startvorganges eine bestimmte Kraftstoffmenge über das Einspritzventil 13 eingebracht wird. Bei Selbstlauf des Motors wird der Anlasserstromkreis unterbrochen und der Impulsumformer 26 außer Funktion gesetzt. Diese Anordnung ersetzt demnach die bei konventionellen Vergasern auch für den Startvorgang erforderliche Starterklappe 9.

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

Der Drosselklappengeber 32 gibt die Stellung der Drosselklappe 6 an. Er gibt ein der Winkellage λ der Drosselklappe 6 entsprechendes elektrisches Signal an die nachgeordnete Differenzierschaltung 32', in der die zeitliche Änderung doi/dt der Winkellage der Drosselklappe gebildet wird. Ein dem Wert doc/d? entsprechendes elektrisches Signal wird dem Impulsumformer 28 zugeführt, der nun wieder die vom Impulsgeber 25 gelieferten Impulse formt und in Abhängigkeit vom Wert doildt in der Dauer verändert. Bei Konstantfahrt, also unbewegter Drosselklappe bzw. bei Verzögerung ist doi/dt Null bzw. negativ, der Impulsumformer 28 liefert keine Impulse, es erfolgt also keine Zusatzeinspritzung. Bei positiven Werten von d«/di wird die Impulsdauer entsprechend dem vorgegebenen Zusammenhang verändert, es erfolgt eine Zusatzeinspritzung entsprechend dem Beschleunigungsvorgang. Diese Einrichtung ersetzt die Beschleunigungspumpe 11 mit Gestänge 10 und Einspritzrohr 11', sowie die dafür im Vergaser weiter erforderlichen, nicht dargestellten Kraftstoff-Kanäie bei konventionellen Vergasern.

Die Belastung des Motors wird über den Druckfühler 33 erfaßt, das entsprechende elektrische Signal dem Impulsumformer 29 zugeführt, der wieder entsprechend dem vorgegebenen Zusammenhang die vom Impulsgeber 25 gelieferten Impulse formt, wodurch z. B. an der Vollast eine Zusatzeinspritzung über das Einspritzventil 13 erfolgt Diese Einrichtung ersetzt -die konventionellen unterdruckgesteuerten oder mit der Drosselklappe mechanisch gekoppelten Teillast- und Vollastanreicherungssysteme.

Selbstverständlich ist es möglich, weniger oder auch noch weitere Motorbetriebsgrößen für eine Zusatzeinspritzung zu berücksichtigen. Als am wichtigsten erwiesen sich die Beschleunigungsanreicherung 32, 32', 28 und die Warmlaufanreicherung 31, 27, wobei vor allem im besonders kritischen Warmlaufbereich ein

überraschend gutes Beschleunigungsverhalten bei niedrigen Schadstoffemissions-Spitzen erreicht werden konnte, da die Einspritzung praktisch verzögerungsfrei und temperaturabhängig korrigiert erfolgt.

Es ist auch möglich, z. B. das Leerlaufsystem entweder zur Gänze oder teilweise durch eine Zusatzeinspritzung zu ersetzen. In diesem Falle wird die Stellung der Drosselklappe 6 über den Drosselklappengeber 32 erfaßt und einem weiteren, nicht dargestellten Impulsumformer zugeführt, der Impulse konstanter Dauer an die Auswerteschaltung 34 weitergibt, wenn die Drosselklappe in der Null-Lage ist.

Die Auswerteschaltung 34 kann auch entfallen, wenn jedem Impulsumformer 26 bis 29 ein eigener Opera-

10

tionsverstärker zugeordnet ist und keine besondere Überlagerung der von den Impulsumformern an das Einspritzventil 13 gelieferten Impulse erfolgt. Jeder Impulsumformer 26 bis 29 ist dann direkt mit dem Solenoid 35 des Einspritzventiles 13 verbunden. In diesem Fall kann die gesamte Elektronik jeweils eines Hilfssystems auf einer eigenen Steckkarte untergebracht werden, so daß bis auf den gemeinsamen Impulsgeber eine vollkommene Unabhängigkeit der

ίο verschiedenen Hilfssysteme voneinander erreicht ist. Die Fehlersuche und -behebung in der Elektronik ist damit sehr vereinfacht, da nur die jeweiligen Steckkarten ausgetauscht werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gemischbildungseinrichtung für Brennkraftmaschinen mit Vergaser oder Vergasern und einem im zugehörigen Saugrohr vor dessen Verzweigung angeordneten elektromagnetisch betätigten Einspritzventil, das in Abhängigkeit von für eine Zusatzeinspritzung maßgeblichen Motorbetriebsgrößen über eine elektronische Steueranordnung, der von Meßwertaufnehmern abgegebene, den jeweiligen Motorbetriebsgrößen entsprechende elektrische Signale zugeführt werden, angesteuert ist und über welches neben der vom Vergaser gelieferten Kraftstoffmenge zusätzlich Kraftstoff in das Saugrohr einbringbar ist, wobei in definierten Teilen des Motorbetriebsbereiches und bei instationären Motorbetriebszuständen das elektromagnetisch betätigte Einspritzventil eine zusätzliche Kraftstoffmenge in das Saugrohr einbringt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung des Einspritzventiles (13) ein Impulsgeber (25) sowie zwischen Impulsgeber (25) und Einspritzventil (13) je Meßwertaufnehmer (30 bis 35) ein eigener elektrischer Impulsumformer (26 bis 29) angeordnet ist, dem auch das Signal des zugehörigen Meßwertaufnehmers zuführbar ist, wobei jeder Impulsumformer (26 bis 29) gleichrangig mit den anderen Impulsumformern die Form und die Dauer der vom Impulsgeber (25) gelieferten Impulse und damit die Öffnungszeit des Einspritzventiles (13) in Abhängigkeit vom jeweiligen Meßwertaufnehmersignal verändert.

2. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Impulsumformern (26 bis 29) gelieferten Signale einer dem Einspritzventil (13) vorgeschalteten Auswerteschaltung (34) zuführbar sind, in der eine Verknüpfung der eintreffenden Signale nach einem vorbestimmten Gesetz erfolgt.

3. Gemischbildungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Einspritzventiles direkt von mittels der Impulsumformer (26 bis 29) geformten Impulsen der Zündanlage des Motors erfolgt.