DE2203018A1 - Kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents

Kraftstoffeinspritzanlage

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Description

17.1.1972 Kh/Kb
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH1 7 Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzanlage
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eir.o Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbarer Druckdifferenz erfolgt.
Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art (siehe DT-PS 1 212 780) ist die Druckdifferenz am Zumeßventil stufenweise in Abhängigkeit von der Gaspedalstel-
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lung, also von der Last, änderbar. Die immer strenger werdenden Abgasbestimtnungen machen eine sehr genaue Regelung der optimalen Kraftstoffeinspritzmenge erforderlich. So benötigen z.B. die unter anderem zur Abgasentgiftung verwendeten Katalysatoren zur praktisch vollständigen Umsetzung der schädlichen Anteile im Abgas zu unschädlichen Verbindungen ein Luftverhältnis von A nahe 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage zu entwickeln, bei der die Rückmeldung der Motorkenngrößen nahezu fehlerfrei erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckdifferenz am Zumeßventil durch ein hysteresefreies Elektromagnetsystem mit einem Permanentmagnet und einem Tauchspulanker änderbar ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Elektromagnetsystem an einem Differenzdruckventil wirkt, das als Plachsitzventil ausgebiJ.det ist, mit einer Membran als beweglichem Ventilteil und die Membran von einer Federkraft und der veränderlichen Kraft des Elektromagnetsystems in öffnungsrichtung des Differenzdruckvertils bewegbar ist.
Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß der Tauchspulanker reibungsfrei an einer Blattfeder (Spinne) aufgehängt ist.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß durch das Differenzdruckventil die Druckdifferenz an einem zweiten.,die Druckdifferenz an einem Zumeß- und Mengenteilerventil jeweils konstant haltenden,Differenzdruckventil änderbar ist.
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Stuttgart Λ
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Pig. 1 eine Kraftstoffeinspritzanlage ohne Mengenteiler, Fig. 2 eine Kraftstoffeinspritzanlage mit Mengenteiler.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in ein Saugrohr 1, das einen konischen Abschnitt 2 mit einem darin angeordneten Meßorgan 3 aufweist und weiterhin durch einen Verbindungsschlauch 1I und einen Saugrohrabschnitt 5 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 6 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftmaschine. Das Meßorgan ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3» die sich im konischen Abschnitt 2 des» Saugrohres nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Meßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Meßorgan 3 herrschenden Luftdruck der zwischen dem Meßorgan 3 und der Drosselklappe 6 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt.
Das Meßorgan 3 steuert unmittelbar ein Zumeßventil 7· Zur übertragung der Verstellbewegung des Meßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Hebel 8, der um einen Drehpunkt 9 schwenkbar möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase 10 das als Steuerschieber ausgebildete bewegliche Ventilteil 11 des Zumeßventils 7 betätigt.
Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine nicht dargestellte Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff über eine Leitung 14 dem Zumeßventil 7 zuführt. Von der Leitung IM zweigt eine Leitung 15 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 16 geschaltet ist, das bei zu großem Systemdruck Kraftstoff in einen Kraftstoffbehälter 17 zurückf Hessen läßt. 3Q983Ü/0306 _ j, _
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Der Steuerschieber 11 wird durch Druckflüssigkeit beaufschlagt, die als Rückstellkraft für das Meßorgan 3 dient und über eine Leitung 20 mit einer Drossel 21 auf den Steuerschieber wirkt.
Die Zumessung am Zumeßventil 7 erfolgt bei konstanter Druckdifferenz durch ein Differenzdruckventil 23, das als Flachsitzventil mit einem festen Ventilsitz 2k und einer Membran 25 ausgebildet ist. Die Membran 25 trennt zwei Kammern 26 und 27. Die Kammer 26 steht über eine Lei.tung 28 mit dem Zumeßventil 7 in Verbindung. Aus der Kammer 26 gelangt der zugemessene Kraftstoff über einen Kanal 29 in Richtung des Pfeiles 30 zu einem nicht dargestellten Mengenteiler, der Cie Kraftstoffmenge auf die einzelnen in der Nähe der Motorzylim^r im Saugrohr angeordneten Einspritzventile gleichmäßig vert.ilt. Das Differenzdruckventil 23 wird in Öffnungsrichtung von -»iner Feder 31 belastet. In der durch die Membran 25 von der Kau wer 26 getrennten Kammer 27 herrscht über eine Leitung 32 der Kraftstoffdruck vor der Zumessung. In der Kammer 27 ist ein Elektromag^etsystem 3^ mit einem Tauchspulanker 35» einer Spule 36, einem V/eicheisenkern 37, einem Permanentmagneten 38 und einer Weicheisenplatte 39 angeordnet. Die Weicheisenplatte 39 hat einen Kern ü0, der in den an einer Blattfeder (Spinne) ^l aufgehängten Tauchspulanker 35 hineinragt. Die Verbindung zwischen der Blattfeder 1U und der Menibran 25 stellt ein Zwischenteil Ί2 her.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende:
Bei laufender.Brennkraftmaschine wird über das Saugrohr 1, 4 und 5 Luft angesaugt, durch die das Meßorgan, 3 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Meßorgans 3 wird über den Hebel 8 auch der Steuerschieber 11 des Zumeßventiles 7 verschoben, der den Kraftstoffstrom in der Leitung I11,28 mehr oder weniger drosselt. Die direkte
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Verbindung zwischen dem Meßorgan 3 und dem Steuerschieber 11 ergibt ein konstantes Verhältnis von Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge.
Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, ist eine Änderung der an sich konstanten Druckdifferenz am Zumeßventil 7 in Abhängigkeit von Motorkenngrößen z.B. durch den Sauerstoffgehalt im Abgas erforderlich. Hierfür ist eine sogenannte Sauers- fsonde geeignet, die in der Abgasleitung der Brennkrp C\ maschine angeordnet ist und über eine elektronische Schaltung die durch die Spule 36 des Elektromagnet sy stems 3^ fließende Stromstärke ändert. Dadurch wird der Tauchspulanker 35 mehr oder weniger durch die Magnetkraft zum Kern ΊΟ hin gezogen, alöo in Richtung einer Entlastung der Feder 31· Die zugemessene Kraftstoffmenge ist also durch Änderung des Differenzdruckes an) Zumeßventil 7 beeinflußbar, wobei die Rückmeldung durch die Ausgestaltung des Elektromagnet- systems J>k mit einem Tauchspulanker 35 und einem Permanentmagneten 3Ö hysteresefrei erfolgt. Das Differenzdruckventil 23 steuert eine nachgeschaltete nicht dargestellte MengenteiIereinrichtung vor.
In Fig. 2 sind die gegenüber der Fig. 1 gleichbleibenden Teile der Kraftstoffeinspritzanlage mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Kraftstoffeinspritzanlage in Fig. 2 enthält ein Zumeß- und Mengenteilerventil 50, dem Kraftstoff aus der Leitung IM durch einen Kanal 51 zugeführt wird. Aus dem Kanal 51 gelangt der Kraftstoff in eine Ringnut 52 des Steuerschiebers 11. Je nach Stellung des Steuerschiebers 11 überdeckt die Ringnut 52 mehr oder weniger Steuerschlitze 53, die durch Kanäle 51* zu je einer Kammer 55 führen, die durch die Membran 56 von einer Kammer 57 getrennt ist. Aus den Kammern 55 gelangt der Kraftstoff über Kanäle 58 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen j die in der Nähe der Motorzylinder im
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Saugrohr angeordnet sind. Die Membran 56 dient als bewegliches Teil je eines als zweites Differenzdruckventil ausgebildeten Flachsitzventils. Von der Kraftstoffleitung 14 zweigt eine Leitung 60 mit einer Drossel 6l ab, die zu den Kammern 57 der einzelnen Differenzdruckventile führt. Der Kraftstoffdruck in den Kammern 57 ist durch das Differenzdruckventil 23 über die Leitung 28 änderbar, wobei der Kraftstoff aus der Kammer 26 des Differenzdruckventiles 23 in Offenstellung des Ventiles durch den Kanal 29 in den Kraftstoffbehälter 17 zurückfliessen kann.
Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 beschriebenen Kraftstoffeinspritzanlage. Der am Differenzdruckventil 23 durch das Elektromagnetsystem 3^ in Abhängigkeit z.B. von dem Sauerstoffgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine änderbare Druckabfall hat-eine Modifizierung des Differenzdruckes an den zweiten Differenzdruckventilen 59 zur Folge. Da das Elektromagnetsystem 34 hysteresefrei arbeitet und in dem hydraulischen Kreis keine hysteresebehafteten Teile vorhanden sind, erfolgt die Rückmeldung fehlerfrei, d.h. auch bei fehlerbehafteter Stellung des Meßorgans 3 wird die Nachführung durch das Signal der Sauerstoffsonde so vorgenommen, daß die Kraftstoff nachrede lung fehlerfrei auf Λ nahe 1 erfolgt. Dies ermöglicht es., die Anforderungen an das Meßorgan 3 zu senken und es kleiner und billiger zu bauen. Das Meßorgan 3 übernimmt dann im wesentlichen die Vorwahl beim übergang zwischen den einzelnen Betriebsbereichen.
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Claims (3)

Robert Bosch GmbH R. 697 Kh/Kb Stuttgart 2 2 0 3 0 Ί 8 Ansprüche
1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbarer Druckdifferenz erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz am Zumeßventil (7, 50) durch ein hysteresefreies Elektromagnetsystem (31I) mit einem Permanentmagnet (?8) und einem Tauchspulanker (35) änderbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem (3^) an einem Differenzdruckventil (23) wirkt, das als Flachsitzventil ausgebildet ist, mit einer Membran (25) als beweglichem Ventilteil und die Membran (25) von einer Federkraft (3D und der veränderlichen Kraft des Elektromagnetsystems (3Ό in Öffnungsrichtung des Differenzdruckventiles (23) bewegbar ist.
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3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchspulanker (35) reibungsfrei an einer Blattfeder (Spinne) (1Il) aufgehängt ist.
M. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Differenzdruckventil (23) die Druckdifferenz an einem zweiten>die Druckdifferenz an einem Zumeß- und Mengenteilerventil (50) jeweils konstant haltenden^ Differenzdruckventil (59) änderbar ist. ,
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