DE2928350A1

DE2928350A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Info

Publication number: DE2928350A1
Application number: DE19792928350
Authority: DE
Inventors: Konrad Ing Grad Barnert; Gustav Ing Grad Ehrich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1981-02-05

Description

Kraftstoffeinspritzeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine mehrzylindrige, gemischverdichtende Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoff zentral in die allen Zylindern der Brennkraftmaschine gemeinsame Ansaugleitung eingespritzt wird.
Bei herkömmlichen Zentral-Sinspritzeinrichtungen erfolgt die Einspritzung der in den Zylindern der Brennkraftmaschine benötigten Kraftstoffmenge zentral in die allen Zylindern gemeinsame Ansaugleitung. Dabei ist eine Einspritzdüse vorgesehen, die die dem jegesamte weiligen Betriebszustand zugeordnete/Kraftstoffmenge in Strömungsrichtung vor oder hinter der mit dem Fußpedal willkürlich verstellbaren Drosselklappe einspritzt. Da die einzuspritzende Kraftstoffmenge sich insbesondere bei leistungsstarken Brennkraftmaschinen, beispielsweise Brennkraftmaschinen mit Turboaufladung, zwischen Leerlauf und Vollast sehr stark verändert, müßte eine Sinspritzdüse mit einem sehr großen Regelbereich von bis zu 1 : 50 bereitgestellt werden, um in jedem Betriebspunkt die optimale Kraftstoffmenge zuzumessen. Einspritzdüsen mit einem derartig großen Regelbereich sind jedoch nicht oder nur mit sehr großem Aufwand verfügbar, so daß Ungenauigkeiten bei der eingespritzten Kraftstoffmenge im oberen oder unteren Lastbereich mit damit verbundenen Fahrfehlern, Schadstoffemissionserhöhung oder Leistungseinbußen die Folge sind.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist daher darin zu sehen, eine Einspritzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die für eine dem jeweiligen Betriebspunkt der 3rennkraftmaschine optimal angepaßte Kraftstoffeinspritzmenge sorgt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß mehrere intermittierende Einspritzdüsen vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der die Ansaugleitung durchströmenden Luftmenge nacheinander zur Zuführung einer ansteigenden Kraftstoffmenge zuschaltbar sind. Die Erfindung verwendet also eine zwei- oder mehrstufige Einspritzung, wobei die von den einzelnen Einspritzdüsen zur Verfü-&ung gestellten Kraftstoffmengen begrenzt sind, so daß jede Düse in einem linearen Kennlinienbereich der Einspritzmenge über der Einspritzzeit arbeitet und somit insgesamt für jeden Betriebspunkt eine exakte und optimal angepaßte Einspritzmenge erreicht wird. Dabei kann ein Steuergerät vorgesehen sein, das in Abhängigkeit von Signalen eines inder Ansaugleitung angeo-dneten Luftmengenmessers, beispielsweise eines bekannten Hitzdrahtluftmengenmessers, die Einspritzdüsen zur Abgabe einer dem jeweiligen Betriebspunkt zugecrdneten Kraftstoffmenge steuert.
Zweckmäßigerweise sollen wenigstens zwei Einspritzdüs vorgesehei sein,von denen eine erste die dem Leerlauf und dem unteren Teillastbereich zugeordnete Kraftstoffmenge und die zweite die im höheren Teillastbereich bis zur Vollast jeweils zusätzlich erforderliche Kraftstoffmenge einspritzt. Die Cesamtkraftstoffmenge ergibt sich dabei in jedem Betriebspunkt durch die Summe der Einzeleinspritzmengen, wobei zunächst die Kapazität der ersten Einspritzdüse bis zur Erreichung einer Grenzbelastung ähnlich wie bei Registervergasern voll ausgelastet wird und im höheren Lastbereich konstant gehalten wird.
Ein weiterer Vorschlag der Erfindung geht dahin, diezweite Einspritzdüse zusätzlich zur Einspritzung einer bei Beschleunigungsvorgängen erforaerlichen Kraftstoffzusatzmenge oder auch einer beim Kaltstart erforderlichen Kraftstoffzusatzmenge auszubilden. Damit wird eine zusätzliche Beschleunigungsdüse cer alvsQart-'ase entbehrlich, wobei die bei der Beschleunigung geforderte Zusatzmenge in Abhängigkeit von der Temperatur, der Last und der Drehzahl veränderlich sein kann.
Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Ansaugleitung eine der Drosselklappe vorgeschaltete Vordrosselklappe angeordnet ist, die analog der Anordnung bei Vergasern zwischen einer dem Kaltstartzustand zugeordneten Schließstellung und einer der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zugeordneten geöffneten Stellung verstellbar ist. Diese Verstellung kann dabei willkürlich von Hand, beispielsweise mittels eines Sandzuges (Choke) oder aber auch automatisch in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine und dem Unterdruck in der Ansaugleitung stromab der Drosselklappe erfolgen.
In der Zeichnung ist anhand eines Längsschnittes durch eine Ansaug leitung einer mehrzylindrigen, gemischverdichtenden Brennkraftmaschine (Otto-Motor) ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei ist mit 1 die Ansaugleitung und mit 2 die darin schwenkbar gehaltene Drosselklappe bezeichnet, die in bekannter Weise von einem hier nicht dargestellten Fußpedal aus von dem Fahrzeugführ-er- willkürlich betätigt - werden kann. Stromabwärts der Drosselklappe 2 ist an die Ansaugleitung 1 ein Ansaugverteiler 3 angeschlossen, der das von der Einspritzeinrichtung bereitgestellte Krftstoff-Luft-Gemisch auf die einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine aufteilt.
Die Einspritzeinrichtung besteht dabei aus zwei an sich bekannten intermittierend arbeitenden Einspritzdüsen 5 und 6, bei denen durch Steuerung ihrcÖffnungszeit mittels eines Steuergerätes 7 die im jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge festgelegt wird. Dazu erhält das Steuergerät 7 Informationen über die durch die Ansaugleitung angesaugte Luftmenge von einem Hitzdrahtluftmengenmesser 8. Zusätzlich könnten noch weitere Geber zur Lieferung von Informationen an das Steuergerät 7 vorgesehen sein, beispielsweise eine sogenannte Lambda-Sonde, die durch Messung des in dem Abgas enthaltenden Sauerstofdie Luftzahl des von der 3rennkraftmaschine angesaugten GemisChes bestimmt.
Die beiden Einspritzdüsen 5 und 6 sollen nun so ausgebildet sein, daß die erste Einspritzdüse 5 die im Leerlauf und im unteren Teillastbereich erforderliche Kraftstoffmenge zuführt, während die zweite Einspritzdüse 6 die im höheren Teillastbereich bis zur Vollast benötigte zusätzliche Kraftstoffmenge zuführt. Dadurch, daß auf diese .:eis der Regelbereich der verwendeten Einspritzdüsen infolge der Aufteilung in unterschiedliche Lastbereiche kleiner wird, bleiben die Einspritzdüsen innerhalb des linearen Bereichs ihrer Kennlinien, so daß die Dosierung relativ genau und exakt erfolgen kann.
Neben der Einspritzung der zusätzlich erforderlichen Kraftstoffmenge im höheren Teillastgebiet soll die zweite Einspritzdüse 6 auch zur Bereitstellung der beim Kaltstart und während der Warmlaufzeit erforderlichen zusätzlichen Kraftstoffmenge sowie der bei Beschleunigungsvorgängen des Fahrzeugs erforderlichen Zusatzmenge herangezogen werden. Dies erfolgt dabei durch entsprechende Ansteuerung über das Steuergerät 7, das die bei Beschleunigungsvorgängen zuzuführende Kraftstoffmenge auch in Abhängigkeit von der Temperatur, der Leistung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine durch entsprechende Eingriffe bei der Öffnungszeit der Einspritzdüse 6 verändern kann.
In der Zeichnung ist mit 4 noch eine stromaufwärts vor der Drosselklappe 2 angeordnete Vordrossel bezeichnet, die zwischen einer dem Kaltstartzustand zugeordneten Schließstellung und einer der Betriebstemperatur zugeordneten geöffneten Stellung verstellbar ist. Dabei kann diese Verstellung entweder von Rand mittels eines Randzuges oder Chokes oder aber auch automatisch beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine mittels einer Bimetallfeder erfolgen.
in zusätzlicher Einfluß von dem in der Ansaugleitung herrschenden Unterdruck könnte dann, wie dies bei Verbaseranla.gen an sich bekannt ist, mittels einer Unterdruckdose aufgebracht werden.
Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE U Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine mehrzylindrige, gemischverdichtende Brennkraftmaschine, wobei der Kraftstoff zentral in die allen Zylindern der Brennkraftmaschine gemeinsame Ansaugleitung eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere intermittierend arbeitende Einspritzdüsen (5, 6) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der die Ansaugleitung (1) durchströmenden Luftmenge nacheinander zur Zuführung einer ansteigenden Kraftstoffmenge zuschaltbar sind.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergerät (7) vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von Signalen eines in der Ansaugleitung angeordneten Luftmengenmessers (8) die Einspritzdüsen (5, 6) zur Abgabe einer dem jeweiligen Betriebspunkt zugeordneten Kraftstoffmenge steuert.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstewszwei Sinspritzdüs (5,6) vorgesehen sind, von denen eine erste (5) die dem Leerlauf und dem unteren Teillastbereich zugeordnete Kraftstoffmenge und eine zweite(6) die im höheren Teillastbereich bis zur Vollast jeweilg zusätzlich erforderliche Kraftstoffmenge einspritzt.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einspritzdüse (6) zusätzlich zur 3inspritzung einer bei Beschleunigungsvorgängen erforderlichen Kraftstoffzusatzmenge ausgebildet ist.
5. Einspritzeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einspritzdüse (6) zusätzlich zur Einspritzung der beim Kaltstart erforderlichen Kraftstoffzusatzmenge ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Bnsprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansaugleitung (1) eine der Drosselklappe (2) vorgeschaltete Vordrosselklappe (4) angeordnet ist, die zwischen einer dem Kaltstartzustand zugeordneten Schließstellung und einer der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zugeordneten, geöffneten Stellung verstellbar ist.