DE3211680A1

DE3211680A1 - Kraftstoffeinspritzsystem fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3211680A1
Application number: DE19823211680
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-10-06

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzsystem für 9rennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruches.
Es ist bekannt, den Einspritzvorgang bei Brennkraftmaschinen mittels Magnetventilen durch eine Elektronik zu steuern und zu regeln, doch bedient man sich durchweg konventioneller Magnetventilausführungen, die den hochfrequenten Vorgängen eines schnellaufenden Verbrennungsmotors nicht gewachsen sind.
Außerdem kombiniert man z.B. das Magnetventil mit dem Einspritzventil, ein Ort, der wegen der dort herrschenden hohen Temperaturen nicht vorteilhaft ist und der auch wegen des an dieser Stelle begrenzten Raumangebotes nicht günstig ist.
Die Druckerzeugung erfolgt mit einer Konstantdruckquelle.
Eine Verwendung von Servo-Magnetventilen ist dem Anmelder nicht bekannt geworden.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäBe Ausführung des Kraftstoffeinspritzsvstems für Brennkraftmaschinen nutzt die Vorteile der Druckerzeugung durch eine Kolbenpumpe mit veränderlichem Druck aus.
Der bei einer Kolbenpumpe ansteigende und fallende Druck und seine Umkehrpunkte, zusammen mit den üblichen federbelasteten Einspritzventilen, werden bei der Steuerung der Einspritzung als Hilfsmittel einbezogen.
Beim Arbeitshub spannt der Druck der Einspritzpumpe die Membrane des nicht oder nur schwach erregten Servo-Magnetventils vor und begrenzt dabei den Druck auf einen gleichen Wert unabhängig vom zurückgelegten Weg des Kolbens.
Bei der folgenden Haupterregung des Servo-Magnetventils kann dadurch die Membrane aus einem entlasteten Anfangszustand anziehen.
Durch die Hintereinanderschaltung von 2 Düsen erfolgt eine weitere Erleichterung dieses Anfangszustandes, denn bei beispielsweise etwa gleichen Düsenöffnungen herrscht nach der Kennlinie des Hydropotentiometers nur der halbe Hauptdruck vor der Membrane.
Bis zum Verschluß der Düse steigt der Steuerdruck auf den Wert des Hauptdruckes, jedoch steigt gleichzeitig auch die magnetische Kraft nach einer quadratischen Funktion. Dadurch wird eine ideale Anpassung der hydraulischen an die magnetischen Kräfte erreicht.
Diese Angleichung ist die Voraussetzung für die Funktion als Servo-Magnetventil.
Forderbeginn und Förderende werden durch das Servo-Magnetventil bestimmt.
Zur Synchronisierung mit dem Verbrennungsmotor dient der Signal- und Drehzahlgeher, der gemäß der vorgeschlagenen Lbsung direkt in die Einspritzpumpe eingebaut wird.
Das Förderende wird mit der Abschaltung der Erregung des Servo-Magnetventils eingeleitet. Der Hydraulikdruck stößt die Membrane auf und steuert gleichzeitig ein Hilfsventil, das den Auslaßquerschnitt stark vergrößert und schlagartig den Hauptdruck reduziert.
Das Hilfsventil mit Zusatzfeder und gestuften Sitz ist so dimensioniert, daß es erst auf einen vorbestimmten Wert anspricht und eine Hysterese zwischen Öffnen und Schließen besitzt.
Hinter der festen Düse herrscht bei angenommenen gleichen Düsenöffnungen wieder der halbe Hauptdruck.
Die Ausgangslage des Hilfsventils wird spätestens nach dem OT der Kolbenpumpe wieder eingenommen.
Mit diesen zuvor geschilderten Maßnahmen und dem hochfrequent ansprechenden Servo-Magnetventil wird es möglich, das Einspritzgesetz zu beeinflussen und den Anforderungen hochfrequenter Brennkraftmaschinen zu entsprechen.
Die Regelgeschwindigkeit ist so hoch wie der Abstand zum nächsten Arbeitshub.
Weitere Vorteile ergeben sich durch die aufgeführten Merkmale in den Unteransprüchen, auf die in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels noch eingegangen wird.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt das System der Kraftstoffeinspritzung durch symholhafte Darstellungdie allgemein bekannten Elemente und durch detaillierte Darstellung die Besonderheiten am Beispiel einer Verteiler-Einspritzpumpe.
Fig. 2 zeigt in vergrößertE Darstellung das Servo-Magnetventil mit dem Hilfsventil.
Beschreibung des Ausführungsbeiseiels Das Kraftstoffeinspritzsystem besteht aus einem Kraftstoffbehälter 1, einer Förderpumpe 2, die in bekannter Weise von der Brennkraftmaschine oder elektrisch bei Anbringung am Kraftstoffbehälter (Entlüftung) angetrieben sein kann, einem Druckbegrenzungsventil 3, einem Filter 4, einem Pumpen- und Drehschieberantrieb 5 mit der Hubscheibe 6, den Rollen 7, der Rückführfeder 8, der Überströmdrossel 9, dem Signal- und Drehzahlgeber 10, dem Kolben 11 mit dem Rückschlagventil 12 und dem Druckventil 13.
Der Kolben- und Drehschieberantrieb kann natürlich auch in abgewandelter Ausführung realisiert werden.
Weiter ist das Servo-Magnetventil 14 mit der Membrane 15 und dem Hilfsventil 16 dargestellt. Einspritzdüse 17 und Elektronik 18 mit den verschiedenen Eingabesignalen 19... runden das System ab.
Das Druckventil 13 und die Einspritzdüse 17 sind entsprechend der Zylinderzahl des Motors vorhanden. Dagegen braucht das Servo-Magnetventil bei Verteiler-Einspritzpumpen nur einmal vorhanden zu sein.
Das Magnetventil 14 mit dem Hilfventil 16 vergrößert in Fig. 2 zeigt weiter Magnetventildüse 30, Pufferfeder 31, Dichtung 32, Ventilgehäuse 33, Magnetspule 34, Zusatzfeder 35, Hilfsventilkörper 36, Hilfsventildüse 37 und den gestuften Ventilsitz 38 (überzeichnet 1).
Der Zweck der Kanäle und Leitungen ist aus der Darstellung ersichtlich.
Das vorliegende Einspritzsystem mit elektronischer Steuerung genügt primär dem Einspritzgesetz, wie es von den rein mechanischen Einspritzpumpen her bekannt ist.
Bei der Aückführung des Einspritzkolbens 11 wird über dem ganzen Hub durch das Rückschlagventil 12 der unter Förderdruck stehende Kraftstoff angesaugt und als Besonderheit gegenüber heutigen Systemen auch konstant unterhalh des Düsennadelöffnungsdruckes vorverdichtet, was von Bedeutung ist, daß dann die Abhängigkeit der Kompressibilität des Kraftstoffes von der Temperatur, vom Druck im System und der gelösten Luft als Störgröße nicht eingeht.
Der Förderbeginn wird durch die Elektronik 18 ermittelt -Signal- und Drehzahlgeber und Last liefern die bestimmenden Ausgangswerte- und das Servo-Magnetventil 14 entsprechend erregt. Es wird der Druck über die Druckschwelle der Düsennadel in der Einspritzdüse angehoben.
Dabei kann sekundär die Anhebungscharakteristik durch entsprechende Erregung des Servo-Magnetventils zur Beeinflussung des Einspritzgesetzes variiert werden.
Das Förderende wird durch die vorgegebene Last, ggf. unter Einbeziehung der Drehzahlgebersignale festgelegt und durch Abschalten des Servo-Magnetventils bewirkt.
Das Zusammenwirken von Servo-Magnetventil 14, Hilfsventil 16 und der Einspritzpumpe 5 ist unter Vorteile der Erfindung erwähnt.
Weitere bestimmende Größen für die Elektronik sind: - Ein- und Ausschalten der Anlage am Anlaß- und Betriebsschalter des Lenkschlosses - Kraftatoffanreicherung beim Anlaßvorgang - Setzen einer konstanten Geschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeitsregler) - Nullastkontakt am Lastgeber als Redundanz zur Abschaltung des Servo-Magnetventils beim Signal Drehzahl "Null" (Leitungsunterbrechung u.a.) oder erhöhte Lehrlaufdrehzahl (Schub oder Störung) Als korrigierende Größen für die Elektronik sind beispielsweise möglich: - Temperatur - Luftdruck - Laderdruck - Abgasrückführung - Abgaszusammensetzung.
Leerseite

Claims

Patentansprüche ")"raftstoffzumessungssystem für Brennkraftmaschinen mit einer mechanischen Einspritzpumpe und einem Servo-Magnetventil als Aktor der Elektronik für Zeitpunkt und Dosierung der Einspritzmenge, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzpumpe (5) als Hilfskraft für das Servo-Magnetventil wirkt.
2. Kraftstoffzumessungssystem für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Servo-Magnetventil (14) mit einer Prallplatte, die gleichzeitig Schließglied ist, ausgebildet ist.
3. Kraftstoffzumessungssystem für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte Eigenfederung aufweist und gleichzeitig Anker eines magnetischen Kreises ist und eine Pufferfeder (31) besitzt.
4. Kraftstoffzumessungssvstem für Brennkraftmaschinen nach einem oder mehreren Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte als ein- oder mehrlagige Membrane (15) ausgebildet ist.
5. Kraftstoffzumessungssystem für ßrennkraftmaschinen nach einem oder mehreren Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte im Ruhezustand auf der Düsenfläche (30) aufliegt.
6. Kraftstnffzumessungssystem für Brennkraftmaschinen nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsventil (16) vorgesehen ist, das durch das Servo-Magnetventil (14) gesteuert wird.
7. Kraftstoffzumessungssystem für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (16) durch eine Zusatzfeder (35) in seiner Schließstellung gehalten wird.
8. Kraftstoffzumessungssystem für BrennkraFtmaschinen nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (16) zur Erzielung einer Hysterese zwischen Schließ- und Öffnungsstellung einen gestuften Sitz (38) aufweist.
9. Kraftstoffzumessungssystem Für Rrennkraftmaschinen nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine veränderliche Düse (30) und eine feste Düse (37) in Flußrichtung hintereinandergeschaltet sind.
10. Kraftstoffzumessungssystem für Brennkraftmaschinen nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Bypass zum Servo-Magnetventil (14) ein Rückschlagventil (12) vorhanden ist.
11. Kraftstoffzume3sungssystem für Brennkraftmaschinen nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal- und Drehzahlgeber (10) im Einspritzpumpengehäuse (5) untergebracht ist.