DE2906597A1

DE2906597A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2906597A1
Application number: DE19792906597
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl Ing Dr Eckert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1980-08-28
Also published as: US4364361A; JPS55114876A; JPH02553B2

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der aber nur begrenzt hohe Anreicherungsraten möglich sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch gleichzeitige Absenkung des Differenzdruckes am Kraftstoffzumeßventil und des die Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan erzeugten Druckes in der Steuerdruckleitung sehr hohe Anreicherungsraten zur

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ORIGINAL IMSPECTED

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Beeinflussung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine möglich sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.

Besonders vorteilhaft ist, daß im Bereich der Verbindung der Steuerdruckleitung mit der Kraftstoffversorgungsleitung die erste Drossel und stromabwärts dieser die Regelventile, die zweite Drossel, der Druckraum und das getaktet ansteuerbare Elektromagnetventil angeordnet sind. Hierdurch sind höhere Anreicherungsraten bei nicht erhöhtem Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage erzielbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftstoff einspritzanlage .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in einen Saugrohrabschnitt 1, einen konischen Abschnitt 2

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mit einem darin angeordneten Meßorgan 3 und weiterhin durch einen Verbindungsschlauch 4 und einen Saugrohrabschnitt 5 mit einer willkürlihh betätigbaren Drosselklappe 6 zu einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Das Meßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte, die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres beispielsweise nach einer annähernd linearen Punktion 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 Zumeß- und Mengenteilerventil 7· Zur übertragung der Verstellbewegung des Meßorgans 3 auf das Zumeß- und Mengenteilerventil 7 dient ein mit ihm verbundener Hebel 8, der um einen gehäusefesten Drehpunkt 9 schwenkbar ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase 10 als Steuerschieber 11 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß- und Mengenteilerventils 7 betätigt.

Der beispielsweise von einer durch einen Elektromotor 13 angetriebenen Kraftstoffpumpe lH aus einem Kraftstoffbehälter 15 geförderte Kraftstoff gelangt über eine Kraftstoffversorgungsleitung l6 und einen Kanal 17 in eine Ringnut 18 des Steuerschiebers 11. Je nach der Stellung des Steuerschiebers 11 überdeckt die Ringnut 18 mehr oder weniger Steuerschlitze 19, die durch Kanäle 20 zu je einer Kammer 21 führen, die durch eine Membran 22 von

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einer Steuerkammer 23 getrennt ist, wobei die Membran als bewegliches Teil je eines Regelventiles 24 dient. Aus den Kammern 21 gelangt der Kraftstoff über Einspritzkanäle 25 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder in das Saugrohr münden. Die Regelventile 24 können als Differenzdruckventile mit Druckfedern 12 in den Kammern 21, wie dargestellt, oder als Gleichdruckventile ohne Druckfedern, wie nicht dargestellt, ausgebildet sein.

Von der Kraftstoffversorgungsleitung 16 zweigt eine Leitung 26 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 27 geschaltet ist, über das Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter 15 zurückfließen kann.

Von der Kraftstoffversorgungsleitung 16 zweigt ebenfalls eine Steuerdruckleitung 32 ab, in der in Reihe eine erste Drossel 33, die Steuerkammerη 23 der Regelventile 24, eine zweite Drossel 34, ein Druckraum 35, in den der Steuerschieber 11 mit seiner dem Hebel 8 abgewandten Stirnfläche 36 ragt und ein Elektromagnetventil 37 angeordnet sind, über das Kraftstoff der Steuerdruckleitung 32 drucklos über eine Rücklaufleitung 38 zum Kraftstoffbehälter 15 zurückfließen kann.

Der Druck des Kraftstoffes im Druckraum 35 auf die Stirnfläche 36 des Steuerschiebers 11 erzeugt die Rückstellkraft auf das Meßorgan 3. Vorteilhafterweise ist in einer Verbindungsleitung 39 ^ν°^{η dem} Abschnitt der Steuerdruckleitung 32 zwischen der zweiten Drossel 34 und dem Elektromagnetventil 37 zum Druckraum 35 eine Dämpfungsdrossel 40 angeordnet, durch die die Pulsation im Druckraum, her-

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vorgerufen durch die auf das Meßorgan 3 wirkende Luftpulsation gedämpft wird.

Das Elektromagnetventil 37 ist dabei durch eine bekannte elektrische Steuereinrichtung 42 ansteuerbar, in die in elektrische Größen umgewandelte Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, beispielsweise durch Pfeile gekennzeichnet, die Abgaszusammensetzung 43 ermittelt durch eine sogenannte Sauerstoffsonde, die Lufttemperatur 44, die geodätische Höhe 45 oder die Drosselklappenstellung 46 eingebbar sind.

Die Wirkungsweise der in Figur 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 Zumeß- und Mengenteilerventils 7 verschoben, der die zu den Einspritzventilen strömende Kraftstoffmenge zumißt.

Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach den Betriebskenngrössen der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, ist eine Änderung der Proportionalität zwischen angesaugter Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von diesen Betriebskenngrößen erforderlich. Die Änderung des Kraftstoff-Luft-Gemisches kann in vorteilhafter Weise durch Änderung des Differenzdruckes am Zumeß- und Mengenteilerventil 7 und durch gleichzeitige Änderung des die Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 bewirkenden Kraftstoffes in der Steuerdruckleitung 32 bewirkt werden. Beim vorliegen-

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den Ausführungsbeispiel erfolgt die gemeinsame Änderung des Differenzdruckes an den Steuerschlitzen 19 der Zumeßventile 18, 19 und des Kraftstoffdruckes im Druckraum 35 durch die Druckaufteilung an der ersten Drossel 33 und der zweiten Drossel 3¹* mittels der durch das Elektromagnetventil 37 beeinflußbaren strömenden Kraftstoffmenge. Die bei geöffnetem Elektromagnetventil 37 in der Steuerdruckleitung 32 fließende Kraftstoffmenge wird nur durch die Drosseln 33 und_ J>k und die Drosselung des Elektromagnetventiles 37 bestimmt, so daß die Druckdifferenz an der ersten Drossel 33 und damit auch die Druckdifferenz an den Steuerschlitzen 19 der Zumeßventile 18, 19 am größten und der Druck im Druckraum 35 und damit die Rückstellkraft des Meßorgans 3 am kleinsten ist.

Bei geöffnetem Elektromagnetventil 37 ergibt sich somit die größte Anreicherungsrate, d.h. das reichste Kraftstoff-Luft-Gemisch, da bei gleichbleibender angesaugter Luftmenge die größte Druckdifferenz an den Steuerschlitzen 19 der Zumeßventile l8, 19 die größte zugemessene Kraftstoffmenge ergibt und die kleinste Rückstellkraft am Meßorgan 3 eine zusätzliche Verschiebung des Steuerschiebers 11 in Öffnungsrichtung der Steuerschlitze 19 der Zumeßventile 18, 19 bewirkt. Die Gesamtanreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ergibt sich multiplikativ aus der durch die Druckdifferenz an den Steuerschlitzen 19 der Zumeßventile 18, 19 und der durch die Verringerung der Rückstellkraft des Meßorgans 3 bewirkten Anreicherung. Das Elektromagnetventil 37 wird vorteilhafterweise sogenannt getaktet angesteuert, d.h. das Verhältnis von Öffnungsdauer zu Schließdauer des Elektromagnetventils 37 wird variiert.

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Das zweite Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 dadurch, daß im Bereich der Verbindung der Kraftstoffversorgungsleitung 16 zur Steuerdruckleitung 32 das Elektromagnetventil 37 angeordnet ist, stromabwärts dessen in der Steuerdruckleitung 32 die Steuerkammern 23 _s die zweite Drossel 3²J, der Druckraum 35 und die erste Drossel 33 angeordnet sind. Die Ansteuerung des Elektromagnetventiles 37 in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine soll in gleicher Weise erfolgen, wie bereits zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschrieben wurde. Nachteilig bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist, daß die Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches weitgehend aus der Differenzdruckerhöhung resultiert und ein höherer Systemdruck erforderlich ist. Große Anreicherungsraten ergeben sich bei kleinen Tastverhältnissen des getaktet angesteuerten Elektromagnetventiles 37·

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und -das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 könnte auch, wie nicht dargestellt ist so ausgebildet sein, daß die zweite Drossel 34 entfällt, also keine Druckaufteilung zwischen einer ersten Drossel 33 und einer zweiten Drossel 34 erfolgt. Dabei ergibt sich jedoch eine Anreicherung durch eine Druckabsenkung in dem Druckraum 35 und damit einer Verringerung der Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3_S die im Vergleich zu der durch die Differenzdruckabsenkung an den Steuerschlitzen 19 der Zumeßventile 18, 19 bewirkten Anreicherung vernachlässigbar klein ist.

Bei beiden Ausführungsbeispielen könnte auch die Reihenfolge der Steuerkammern 23 der Regelventile 24 und des Druckraumes 35 vertauscht werden, so daß der Druckraum

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stromaufwärts der Steuerkammerη 23 liegt, wie nicht dargestellt ist. Dabei müßte jedoch mit höheren Systemdrücken gearbeitet werden, da die durch die Druckabsenkung im Druckraum 35 bewirkte Anreicherungsrate des Kraftstoff-Luft-Gemisches relativ klein gehalten werden muß, um nicht eine zu große durch die Differenzdruckabsenkung an den Steuerschlitzen 19 der Zumeßventile 18, 19 bewirkte Anreicherungsrate zu erhalten.

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Claims

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Ansprüche

j Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen mit einem 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 Kraftstoffversorgungsleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der
Luftmenge entsprechenden Kraftstoffmenge verstellt, wobei zur Erzeugung der Rückstellkraft Kraftstoff dient, der in einem Druckraum wirkt, in den das bewegliche Ventilteil des Zumeßventiles mit einer Wirkfläche ragt und die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine änderbare Druckdifferenz erfolgt, indem das bewegliche Ventilteil eines die Druckdifferenz am Zumeßventil jeweils regelnden Regelventiles einerseits vom Kraftstoffdruck stromabwärts des Zumeßventiles und andererseits vom Druck in einer Steuerdruckleitung beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdruckleitung (32) mit den Regelventilen (24) und mit dem Druckraum (35), in den das bewegliche Ventil-

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teil (11) des Zumeßventiles mit einer Wirkfläche (36) ragt, verbunden ist und der Druck in der Steuerdruckleitung (32) durch Änderung der Druckdifferenz an mindestens einer ersten Drossel (33) mittels eines in der Steuerdruckleitung (32) angeordneten, in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen (43a 44, 45, 46) der Brennkraftmaschine ansteuerbaren Elektromagnetventiles (37) änderbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetventil (37) getaktet ansteuerbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verbindung der Steuerdruckleitung (32) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (16) die erste Drossel (33) und stromabwärts dieser unter Zwischenschaltung der Regelventile (24) und des Druckraumes (35) das Elektromagnetventil (37) angeordnet ist.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Steuerdruckleitung (32) zwischen den Regelventilen (24) und dem Druckraum (35) eine zweite Drossel (34) angeordnet ist.

5· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß stromabwärts der ersten Drossel (33) die Regelventile (24) und stromabwärts dieser die zweite Drossel (34), der Druckraum (35) und das Elektromagnetventil (37) in der Steuerdruckleitung (32) angeordnet sind.

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verbindung der Steuerdruckleitung (32) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (16) das Elektromagnetventil (37) und stromabwärts dieses unter Zwischenschaltung der Regelventile (24) und des Druckraumes (35) die erste Drossel (33) angeordnet ist.

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Steuerdruckleitung (32) zwischen den Regelventilen (24) und dem Druckraum (35) eine zweite Drossel (34) angeordnet ist.

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch J₃ dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Elektromagnetventiles (37) die Regelventile (24) und stromabwärts dieser die zweite Drossel (34), der Druckraum (35) und die erste Drossel (33) in der Steuerdruckleitung (32) angeordnet sind.

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