DE2417768A1 - FUEL INJECTION SYSTEM FOR COMBUSTION ENGINE - Google Patents

FUEL INJECTION SYSTEM FOR COMBUSTION ENGINE

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DE2417768A1 DE19742417768 DE2417768A DE2417768A1 DE 2417768 A1 DE2417768 A1 DE 2417768A1 DE 19742417768 DE19742417768 DE 19742417768 DE 2417768 A DE2417768 A DE 2417768A DE 2417768 A1 DE2417768 A1 DE 2417768A1
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Description

PATENTANWALTSBÜRO /OOPATENT ANWALTSBÜRO / OO

4 DÜSSELDORF SCHUMANN8TR. 97 4 DÜSSELDORF SCHUMANN8TR. 97

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBERPATENT LAWYERS: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ Dipl.-Ing. W. FLORACK Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER

The Lucas Electrical Company LimitedThe Lucas Electrical Company Limited

Veil StreetVeil Street

GB-Birraingham · ' 10. April 1974GB-Birraingham 'April 10, 1974

Kraftstoffeinspritzsystem für BrennkraftmotorFuel injection system for internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzsystem für einen Brennkraftmotor, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches System in zweckmäßiger Form vorzusehen.The invention relates to a fuel injection system for a Internal combustion engine, and it is based on the task of such a system to be provided in an appropriate form.

3rfindungsgemäß ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Brennkraftmotor mit einer Ansaugsammelleitung gekennzeichnet durch eine Durchflußmeßvorrichtung zum Messen des Durchflusses von Luft in der Ansaugsammelleitung in Kombination mit mindestens einem Pluidicelement unter der Kontrolle des?Durchflußmeßvibrrichtung zur Steuerung der Rate, mit der Kraftstoff in die Ansaugsammelleitung eingespritzt wird.According to the invention is a fuel injection system for an internal combustion engine with an intake manifold characterized by a flow measuring device for measuring the flow of air in the Intake manifold in combination with at least one Pluidic element under the control of the flow meter for control the rate at which fuel is injected into the intake manifold will.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing are:

Ife. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffeinspritzssystems gemäß der Erfindung,Ife. 1 is a schematic representation of an embodiment of a Fuel injection system according to the invention,

Pig. 2 eine Darstellung eines Satzes Wellenformen, die an verschiedenen Stellen in dem System erhältlich sind,Pig. 2 is an illustration of a set of waveforms generated at various Positions are available in the system,

Pig. 3 eine schematische Darstellung einer Alternativausfiihrung der Erfindung undPig. 3 is a schematic representation of an alternative embodiment of FIG Invention and

Pig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Abwandlung eines Teils des in Pig. J gezeigten Systems.Pig. 4 is a schematic sectional illustration of a modification of a Part of the Pig. J system shown.

In Pig. 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem gezeigt, das ein Pluidic-In Pig. 1 shows a fuel injection system that uses a pluidic

28 1 5028 1 50

l/a/Ti ■ - 2 -l / a / Ti ■ - 2 -

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element in der Form eines Prallmodulators 1 aufweist, dem Kraftstoff durch eine Leitung 2 mit einem Druck von etwa 0,28 kp/cm zugeleitet . wird, um in fein versprühter Form stromaufwärts von der Drossel in der Ansaugsammelleitung 3 eines Motors eingegeben zu werden, von wo aus es in die Motorzylinder angesaugt wird. Ein Strom Druckluft wird dem Prallmodulator durch eine Leitung 4 zugeführt und in Eichtung entgegengesetzt zum Kraftstoff strom zum Kotor gerichtet, um damit ein Abgehen von Kraftstoff zu blockieren. ¥enn erforderlieh, d.h. bei geöffneter Drossel, werden Luftimpulee dem Prallmodulator durch eine Leitung 5 tmter ausreichendem Druck zugeführt, um den blockierenden Luftstrom abzulenken und ein Fließen von Kraftstoff in die EinlaßSammelleitung für die Dauer jedes Impulses zu ermöglichen. Die Pulse werden mit einer Frequenz erzeugt, die proportional zum Luftstrom in der Ansaugsammelleitung ist.element in the form of an impact modulator 1, the fuel fed through a line 2 at a pressure of about 0.28 kp / cm. is to be in finely sprayed form upstream of the throttle in the intake manifold 3 of an engine to be entered from where from it is sucked into the engine cylinder. A stream of compressed air becomes fed to the impact modulator through a line 4 and opposite in direction to the fuel stream directed to the Kotor, so that a Block leakage of fuel. ¥ enn required, i.e. when the Throttle, air pulses are supplied to the impact modulator through a line 5 tmter sufficient pressure to block the air flow deflect and a flow of fuel into the intake manifold allow for the duration of each pulse. The pulses are generated at a frequency proportional to the airflow in the intake manifold is.

An der Ansaugsammelleitung ist eine Wirbelpfeifenvorrichtung 15 in einer Ausführung angebracht, die im einzelnen bereits vorgeschlagen worden ist. Die Vorrichtung weist eine Anzahl tangentialler Sinlässe 15a auf, so daß durch die Vorrichtung in die Sammelleitung angesaugte Luft einen Wirbel im Kanalteil 6 erzeugt. In diesem Kanalteil sitzt eine Stange 7» die an einer Stelle 3 längs ihrer Längsachse schwenkbar angelegnkt ist, derart, daß sie von dein Wirbel mit einer Rate gedreht werden kann, die vom Luftstrom in der Vorrichtung abhängt. Das Ende 8a der Stange ist mittels einer Kopplung 9 mit einem Tellerventil (nicht dargestellt) gekuppelt, das in einem Ventilglied 10 sitzt, dem Luft unter Druck durch eine Leitung 11 zugeführt wird, beispielsweise unter einem Druck von etwa 0,7 kp/cm . Sin geeignetes Ventil wird von der · Firma CA. Bforgren unter der Bezeichnung Featherflex Sensor hergestellt. Die Luft verläßt das Ventilglied 10 durch eine Leitung 12 unter der Kontrolle de· Tellerventils in der Form einer Folge gerundeter Druckimpulse mit einer Frequenz, die von der Drehrate der Stange 7 und damit von der Luftdurchflußmenge in der Vorrichtung 15 abhängt. Eine Druckablesung am Punkt A kann durch die in Fig. 2 gezeigte obere Linie wiedergegeben werden.A whirling pipe device 15 is attached to the intake manifold in an embodiment which has already been proposed in detail. The device has a number of tangential inlet ports 15a, so that air sucked into the collecting line by the device generates a vortex in the duct part 6. In this channel part sits a rod 7 which is pivotally attached to a point 3 along its longitudinal axis in such a way that it can be rotated by the vertebra at a rate which depends on the air flow in the device. The end 8a of the rod is coupled by means of a coupling 9 to a poppet valve (not shown) which is seated in a valve member 10 to which air is supplied under pressure through a line 11, for example under a pressure of about 0.7 kgf / cm. A suitable valve is manufactured by CA. Bforgren under the name Featherflex Sensor. The air leaves the valve member 10 through a line 12 under the control of the poppet valve in the form of a series of rounded pressure pulses with a frequency that depends on the rate of rotation of the rod 7 and thus on the air flow rate in the device 15. A pressure reading at point A can be represented by the top line shown in FIG.

Die gerundeten Impulse von der Vorrichtung 10 werden einer Fluidic-Im-The rounded pulses from device 10 are transmitted to a fluidic im-

_ 7·- — _ 7 - -

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pulsformgehervorrichtung 16 zugeführt, -die zweckmäßigerweise ein mit I-Ms1 bezeichnetes Element sein kann, wie es von der Firma British Fluidics hergestellt wird. Luft wird ferner durch die Leitung 17 dem Impulsformgeber 16 zugeleitet, und der entstehende Ausgang wird an der Stelle B geeeesen und hat die in der mittleren Linie in Fig. 2gezeigte allgemeine Form. Die Frequenz der Hechteckimpulse ist die gleiche wie die der Inputwellenform, die Dauer rt' jedes Eechteckimpulses wird jedoch nur durch eine Verzögerungsvorrichtung D bestimmt, die dem Impulsformgeber zugeordnet ist und die von der Frequenz der Impulse von der Vorrichtung 10 unbeeinflußt ist. Diese Impulse werden dann einem Digitalverstärker 1J zugeleitet, bei dem es sich zweckmäßigerweise um eine Ausführung der Bezeichnung DA handelt, wie sie von der Firma British Fluidics hergestellt wird. Luft wird durch eine Leitung 1'4 dem Verstärker 13 zugeleitet, und der Ausgang vom Verstärker, gemessen bei C, wird durch die untere Linie in Fig. 2 dargestellt. Diese verstärkten Reehteckimpulse werden über die Leitung 5 clem Prallmodulator zugeleitet, um den blockierenden Luftstrom durch die Leitung 4 abzulenken, damit eine Folge von Impulsen von fein versprühtem Kraftstoff für die Zufuhr zum Motor erzeugt wird.Pulse shaping device 16 supplied, -which can expediently be an element designated I-Ms1, as it is manufactured by the British Fluidics company. Air is also fed through line 17 to pulse shaper 16 and the resulting output is read at point B and has the general shape shown in the middle line in FIG. The frequency of the square pulses is the same as that of the input waveform, but the duration r t 'of each square pulse is determined only by a delay device D which is associated with the pulse generator and which is unaffected by the frequency of the pulses from device 10. These pulses are then fed to a digital amplifier 1J, which is expediently a version with the designation DA, as it is manufactured by the British Fluidics company. Air is fed to amplifier 13 through line 1'4 and the output from the amplifier, measured at C, is represented by the lower line in FIG. These amplified Reehteckimpulses are fed via the line 5 to the impact modulator in order to divert the blocking air flow through the line 4, so that a series of pulses of finely sprayed fuel is generated for the supply to the engine.

Vie zu sehen ist, ist die Zahl der Kraftstoffimpulse direkt proportional zum Luftstrom durch die Ansaugsammelleitung, der von dear Öffnung der Motordrossel abähängig ist, und durch die Erfindung wird damit ein einfaches udd zweckmäßiges Kraftstoffeinspritzsystem geschaffen, bei dem mit einem Luftstrom gearbeitet wird, der die Haupteingangsgröße bildet.As can be seen, the number of fuel pulses is directly proportional to the air flow through the intake manifold, which is dependent on the opening of the engine throttle, and through the invention is thus created a simple and functional fuel injection system, in which one works with an air flow, which is the main input variable forms.

Das in Fig. 3 und 4 gezeigte Kraftstoffeinspritzsystem weist eine bekannte Ionenerzeuger-Massendurehfluß-Meßvorrichtung 21 auf., die in der Ansaugsaminelleitung sitzt. Diese Vorrichtung hat einen lonenerzeuger (nicht dargestellt), der sich in der Ansaugsammelleitung befindet, ferner eine oder mehrere EMrkoden 22 in der Gammelleitung dem Ionenerzeuger gegenüber, derart, daß der unterschiedliche Strom, der an dieser Elektrode erzeugt wird, direkt proportional zur Rate des Massendurchflusses von Luft in der Sammelleitung ist. Sin Signal vom Ionenerzeuger 21 wird in einen elektrischen Funktionsgenerator 23 eingeleitet. DerThe fuel injection system shown in Figs. 3 and 4 has a known one Ion generator mass flow measuring device 21. Which in the The intake manifold is seated. This device has an ion generator (not shown), which is located in the intake manifold, also one or more EMrkoden 22 in the Gammelleitie opposite the ion generator, so that the different current that is at this Electrode generated is directly proportional to the rate of mass flow of air in the manifold. A signal from the ion generator 21 is fed into an electrical function generator 23. Of the

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- A —- A -

Funktionsgenrator 23 kann ferner sondere Steuersignale empfangen, die Betriebsgrößen des Hotorbetriebszustands wiedergeben. Ein elektrischer Signalausgang vom Funktionsgenerator, der den Motorkraftstoffbedarf wiedergibt, wird einem Schrittschaltmotor 25 zugeleitet, der ein Zahnrad 26 antreibt, um eine Luftdüse 2J zu bewegen, die mit Luft von einer •Ausgangspurape 28 eines summierenden Prallmodulators 29 beschickt wird, wobei Kraftstoff von einer Pumpe 30 der Kraftstoffdüse J1 des Prallmodulators 29 mit konstantem Druck zugeleitet wird. Die dem Motor zug-eführte Kraftstoffmenge wird durch die axiale Position der Luftdüse der Kraftstoffdüse gegenüber bestimmt. Ss versteht sich, daß der summierende Prallmodulator des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels modifiziert werden kann (Fig. 3A)} um innere und äußere hohle Hülsen 52 und 33 zu schaffen, die radiale öffnungen 32a bzw. 33a enthalten, welche allgemein fluchten, wobei die Hülsen zwischen sich einen Eingraum 34 bilden. Luft wird in das Innere 35 äer inneren Hülse 32 eingeleitet, während Kraftstoff zur Außenseite 36 ö.er äußeren Hülse 35 geleitet wird, so daß der Aufprall von Kraftstoff auf Luft iia Eingraum 34 erreicht wird. Das elektrische Signal vom Funktionsgenerator 23 kann verwendet werden, um die innere Hülse in bezug auf die äußere Hülse weiterzuschalten, um damit den Kraftstoffstrom zu reguliern. Es versteht sich, daß dann,wenn die inneren und die äußeren öffnungen fluchten, dafür gesorgt werden kann, daß dem Motor kein Kraftstoff zugeführt wird.Function generator 23 can also receive special control signals which reflect the operating variables of the Hotor operating state. An electrical signal output from the function generator, representing the engine fuel requirement, is fed to a stepper motor 25 which drives a gear 26 to move an air nozzle 2J which is supplied with air from an output track 28 of a summing impact modulator 29, with fuel from a pump 30 is fed to the fuel nozzle J1 of the impact modulator 29 at constant pressure. The amount of fuel drawn to the engine is determined by the axial position of the air nozzle opposite the fuel nozzle. It will be understood that the summing impact modulator of the embodiment described above can be modified (Fig. 3A)} to create inner and outer hollow sleeves 52 and 33 containing radial openings 32a and 33a, respectively, which are generally aligned with the sleeves between An entrance space 34 is formed. Air is introduced into the interior 35 of the inner sleeve 32, while fuel is directed to the outside 36 or the outer sleeve 35 so that the impingement of fuel on air in the inlet space 34 is achieved. The electrical signal from function generator 23 can be used to index the inner sleeve with respect to the outer sleeve in order to regulate the flow of fuel. It goes without saying that when the inner and outer openings are aligned, it can be ensured that no fuel is supplied to the engine.

AnsprücheExpectations

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Claims (8)

- 2417788 Ansprüche- 2417788 claims 1./Kraftstoffeinspritzsystem für einen Brennkraftmotor mit einer Ansaugsa.mmelleitung, gekennzeichnet durch eine Durehflußmeßvorrichtung zum Messen des Durehflusees von Luft in der Ansaugsaminelleitung in Kombination mit mindestens einem "iluidic-Slement unter der Kontrolle der Durchflufime.3vorrich.tung zur Steuerung, der Rate, mit der Kraftstoff in die Ansaugsammelleitung eingespritzt wird.1./Fuel injection system for an internal combustion engine with an intake manifold, characterized by a flow measuring device for measuring the flow rate of air in the intake duct in Combination with at least one “iluidic slement” under control the flow rate device for controlling the rate at which fuel is injected into the intake manifold. 2. Kraftstoff einspritzsjrsteni nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 das li'luidic-Iälement ein Prallmodulator ist, bei dem gegenüberliegende Strahlen Luft und Kraftstoff aufeinander zu gerichtet werden und der btrom von Luft zum Prallmodulator durch die Durchflußmeßvorrichtung gesteuert wird.2. fuel einspritzsj r steni NaCN to claim 1, characterized in that the dai3 li'luidic-Iälement is a baffle modulator are directed towards each other at the opposite beams air and fuel and which is btrom controlled air to the baffle modulator through the flowmeter. 3· Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dai! die DurchfluBmeßvorrichtung die Form einer Virbelpfeife hat, die mit Lufteinlässen versehen ist, welche zur Erzeugung eines Wirbels in einem Kanal angeordnet sind, wobei Mittel in dem Kanal durch den Wirbel mit einer AHate drehbar sind, die von der Rate des Luftdurchflusses durch die Wirbelpfeife bestimmt wird.3 · Fuel injection system according to claim 2, characterized in that dai! the flow meter is in the form of a whistle which is provided with air inlets, which to generate a vortex in disposed in a duct, means being rotatable in the duct through the vortex at a rate determined by the rate of air flow therethrough the whistle is determined. 4· Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch ein von den drehbaren Mitteln in dem Kanal zyklisch betätigtes Ventilelement zur Sarzeugung eines sich zyklisch ändernden Fluidic-Signals zur Steuerung des Luftstroms zu dem Modulator.4 · Fuel injection system according to claim 3 »characterized by a valve element cyclically actuated by the rotatable means in the channel for generating a cyclically changing fluidic signal for control purposes of air flow to the modulator. 5· Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4> gekennzeichnet durch eine TPluidic-Impulsformgebervorriehtung zur Erzeugung von Fluidic-Impulsen mit einer Frequenz, die gleich der Frequenz des Fluxdie-Signals vom Ventilelement ist, jedoch eine Länge hat, die von der Frequenz unabhängig ist.5 · Fuel injection system according to claim 4> characterized by a TPluidic pulse shaping device for generating fluidic pulses at a frequency equal to the frequency of the fluxdie signal from the valve element but has a length that is independent of the frequency. 6. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß ein Digital-Fluidic-Verstärker zum Verstärken der Fluxdie-Impulse von der Impulsformgebervorrichtung und zum Eingeben der verstärkten Impulse in den Meodulator vorgesehen ist.6. Fuel injection system according to claim 5> characterized in that a digital fluidic amplifier for amplifying the fluxdie pulses from the pulse shaper device and for inputting the amplified Impulse is provided in the meodulator. 20 150 ■ 2 _ 20 150 ■ 2 _ ya/0?1 4.0 9842/0395 ya / 0? 1 4.0 9842/0395 7· Kraftstoffeinspritzsystein nach Anspruch 1, dadurch gekermaeichnet, daß das Fluidic-Slement die Form eines Prallmodulators hat, der eine Kraftstoffdüse und eine Luftdüse aufweist, welche mit Kraftstoff hzw. Luft mit solchen Brücken beliefert werden, daß in einer relativen Position der Düsen das Fließen von Kraftstoff aus der Kraftstoffdise verhindert wird, wobei Mittel zur Bewegung der- Düsen relativ zueinander vorgesehen sind, derart, daß ein Fließen von Kraftstoff aus der Kraftstoff düse ermöglicht wird.7 · fuel injection system according to claim 1, characterized gekermaeichnet that the fluidic slement has the shape of an impact modulator, which has a fuel nozzle and an air nozzle, which with fuel hzw. Air are supplied with bridges such that in a relative position of the nozzles the flow of fuel from the fuel nozzle is prevented, means for moving the nozzles relative to one another are provided so that a flow of fuel from the fuel nozzle is enabled. 8. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 7» .dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bewegung der Düsen durch einen Elektromotor gebildet sind, der von der Durchflußmeßvorrichtung gesteuert wird.8. Fuel injection system according to claim 7 ». Characterized in that that the means for moving the nozzles are formed by an electric motor which is controlled by the flow meter. 409842/0395409842/0395
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