DE3443746A1 - FUEL CONTROL AND CONTROL SYSTEM - Google Patents
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Description
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Kraftstoffregel- und -SteuersystemFuel regulation and control system
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffregel- und -steuersystem in der Kraftstoffzuleitung zwischen einer Kraftstoffpumpe und einem Gemischbildner für Brennkraftmaschinen, mit einem Einlaß und einem Auslaß, in dessen Gehäuse ein Druckregelventil angeordnet ist.The invention relates to a fuel regulation and control system in the fuel supply line between a fuel pump and a mixture generator for internal combustion engines, with an inlet and an outlet, in the housing of which a pressure control valve is arranged.
Zur Erreichung eines gleichbleibenden Kraf tstof fniveaxis sowie eines möglichst geringen Kraftstoffdruckes z.B. am Schvrimmernadelventil eines Vergasers werden heute vielfach Druckregelventile zwischen Kraftstoffpumpe und Vergaser eingebaut. Diese Druckregelventile haben außerdem den Vorteil, daß ein Überfetten beim Heißabfahren vermieden werden kann. Bei starker Erwärmung des Kraftstoffes in der Leitung z.B. bei sehr heißer Witterung oder bei stillgesetztem heißem Motor besteht jedoch die Gefahr, daß im Heißbetrieb der durch das Druckregelventil fließende Kraftstoffvolumenstrom aufgrund der darin auftretenden Gasblasen reduziert wird. Diese Tatsache macht sich bei niedrigen Lasten zwar kaum bemerkbar, kann sich jedoch im Vollastbereich, in dem wesentlich mehr Kraftstoff gebraucht wird, durch Mageirfehler sehr negativ auswirken.To achieve a constant fuel level as well as the lowest possible fuel pressure, e.g. on the Today, carburettor shimmer needle valves are often used as pressure regulating valves between the fuel pump and the carburetor built-in. These pressure regulating valves also have the advantage that they avoid over-greasing when they are heated up can be. If the fuel in the line becomes very hot, e.g. in very hot weather or in However, when the hot engine is shut down, there is a risk that the flowing through the pressure control valve in hot operation Fuel volume flow due to the occurring therein Gas bubbles is reduced. This fact is hardly noticeable at low loads, but it can be felt in the Full load range, in which much more fuel is needed, has a very negative effect due to mage errors.
Um diesen Nachteil der bekannten Druckregelventile zu vermeiden,-liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffregel- und -steuersystem zu schaffen, das im Leerlauf-, Schub- und Teillastbereich den Kraftstoffdruck auf einem möglichst niedrigen Niveau hält, während es bei Vollast in der Lage ist, die vorhandene Druckregelung unwirksam werden zu lassen und dem Motor die volle Kapazität der Kraftstoffpumpe zur Verfügung zu stellen.In order to avoid this disadvantage of the known pressure control valves, -is the invention has the object of providing a fuel control and control system to keep the fuel pressure in the idle, thrust and partial load range on one Keeps the level as low as possible, while at full load it is able to render the existing pressure control ineffective and to make the full capacity of the fuel pump available to the engine.
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffregel- und -steuersystem der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung da-This task is performed in a fuel regulation and control system of the type mentioned at the beginning according to the invention
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durch gelöst, daß ein auf den Lastzustand der Brennkraftmaschine ansprechendes Stellglied vorgesehen ist, das auf ein Ventil einwirkt, das bei höherer Last den vollen Kraftstoff durchsatz durch die Kraftstoffzuleitung sicherstellt. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Kraftstoffregel- und -Steuersystems vrird also bei Erhöhung des im Saugrohr herrschenden Druckes über einen bestimmten Wert bzw. bei Erkennung eines höheren Lastzustandes der Durchlaufquerschnitt der Kraftstofförderleitung zwischen der Pumpe und dem Vergaser freigegeben, so daß der Einfluß der in der Kraftstoffleitung auftretenden Gase weitgehend vermindert ■wird. Weitere Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gegenstandes werden nachstehend anhand der beiliegenden Figuren geschildert, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung als nicht beschränkende Beispiele dargestellt sind, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.solved by that a responsive to the load condition of the internal combustion engine actuator is provided on the a valve acts that ensures the full fuel throughput through the fuel supply line at higher loads. This inventive design of the fuel control and control system thus vrird when the pressure prevailing in the intake manifold increases above a certain value or at Detection of a higher load condition of the flow cross-section the fuel delivery line between the pump and released to the carburetor, so that the influence of the gases occurring in the fuel line is largely reduced ■ will. Further properties of the article according to the invention are described below with reference to the accompanying figures, in which preferred embodiments of the invention are shown as non-limiting examples, wherein the same components are provided with the same reference numerals are.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Kraftstoffregel- und -Steuersystems nach der Erfindung;Fig. 1 shows a first embodiment of the fuel control and Control system according to the invention;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Kraftstoffregel- und -Steuersystems nach der Erfindung;Fig. 2 shows a second embodiment of the fuel control and Control system according to the invention;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des Kraftstoffregel- und -Steuersystems nach der Erfindung.Fig. 3 shows a third embodiment of the fuel control and Control system according to the invention.
Das in der Fig. 1 dargestellte Kraftstoffregel- und -steuersystem besteht aus einem Gehäuse 1, das mit einem Einlaß 2 und einem Auslaß 3 versehen ist. Im Gehäuse 1 befinden sich ein Druckregelventil k sowie ein Stellglied 11,dessen Funktion nachstehend beschrieben wird. Das an sich bekannte Druckregelventil k weist einen Ventilsitz 5 auf, der durch einen Ventilkörper 6 geschlossen wird. Der Ventilkörper 6 steht in kraftschlüssiger Verbindung mit einer Membrane 7· Diese kraftschlüs-The fuel regulation and control system shown in FIG. 1 consists of a housing 1 which is provided with an inlet 2 and an outlet 3. In the housing 1 there is a pressure control valve k and an actuator 11, the function of which will be described below. The pressure regulating valve k , which is known per se, has a valve seat 5 which is closed by a valve body 6. The valve body 6 is in a force-locking connection with a membrane 7 This force-locking
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sige Verbindung wird durch eine Vorspannfeder 16 sichergestellt, die den Ventilkörper 6 im Ruhezustand des Systems in Richtung nach oben drückt, jedoch nicht in der Lage ist, den Ventilkörper 6 auf den Ventilsitz 5 zu drücken, so daß beim Anlaufen der Förderung der Strömungsweg zwischen Einlaß 2 und Auslaß 3 über den freien Ventilquerschnitt 6.1 sichergestellt ist. Die vom Ventilkörper 6 abgewandte Fläche der Membrane 7 wird durch eine erste Druckfeder 8 beaufschlagt. Das andere Ende der ersten Druckfeder 8 stützt sich an Rippen 13 ab, die einstückig mit dem Gehäuse 1 gebildet sein können. Der Raum über der ersten Membrane 7 ist über eine Öffnung Io mit der Atmosphäre verbunden.sige connection is ensured by a biasing spring 16, which presses the valve body 6 in the idle state of the system in the upward direction, but is not able to to press the valve body 6 onto the valve seat 5, so that when the promotion starts, the flow path between inlet 2 and outlet 3 is ensured via the free valve cross-section 6.1 is. The surface of the diaphragm 7 facing away from the valve body 6 is acted upon by a first compression spring 8. That The other end of the first compression spring 8 is supported on ribs 13 which can be formed in one piece with the housing 1. The space above the first membrane 7 is connected to the atmosphere via an opening Io.
Über den Rippen 13 ist ein Stellglied 11 angeordnet, das bei dieser Auführung durch eine zweite Membrane 17, einen in ihrer Mitte angeordneten Membranzapfen Ik sowie eine zweite Druckfeder 12 gebildet ist. Das von der zweiten Membrane 17 abgewandte Ende der zweiten Druckfeder 12 stützt sich an einem Deckel 9 ab, der mit einem Anschluß 15 versehen ist, der den Innenraum des Deckels 9 mit dem Saugrohrdruck der Brennkraftmaschine verbindet. Die Aufgabe des Membranzapfens 14, dessen Führung von den vorstehenden Teilen der Rippen 13 übernommen werden kann, geht aus der nachstehenden Beschreibung der Funktionsweise hervor. Arranged over the ribs 13 is an actuator 11 which, in this embodiment, is formed by a second membrane 17, a membrane pin Ik arranged in its center, and a second compression spring 12. The end of the second compression spring 12 facing away from the second diaphragm 17 is supported on a cover 9 which is provided with a connection 15 which connects the interior of the cover 9 to the intake manifold pressure of the internal combustion engine. The task of the diaphragm pin 14, the guidance of which can be taken over by the protruding parts of the ribs 13, emerges from the following description of the mode of operation.
Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftstoffregel- und -Steuersystems arbeitet folgendermaßen: Wird ein mit dem erfindungsgemäßen System ausgestatteter Motor im Leerlauf-, Schub- und Teillastbereich betrieben, wird das Druckregelventil k eingesetzt. Der Kraftstoff von einer in der Figur nicht dargestellten Kraftstoffpumpe wird am Einlaß 2 in das System eingeleitet und über den Auslaß 3 zn einem nicht dargestellten Schwimmernadelventil eines Vergasers weitergeleitet. Über die mit dem Ventilkörper 6 kraftschlüssig verbundene Membrane 7 wird der Ventilquerschnitt 6.1 des Druckregelventils k dem Motorbedarf angepaßt, und durch die wirksame Membranfläche, die im Gleichgewicht zu der ersten Druckfeder 8 steht, wird der Kraftstoffdruck vorzugsweise auf etwa o,l bar konstant gehalten. Da der Saugrohrdruck während der Leerlauf-, Schub- und Teillastphase niedrig ist, wird die Einwirkung desThe first embodiment of the fuel regulating and control system designed according to the invention works as follows: If an engine equipped with the system according to the invention is operated in the idling, overrun and partial load range, the pressure control valve k is used. The fuel from a fuel pump, not shown in the figure, is introduced into the system at inlet 2 and passed on via outlet 3 to a float needle valve, not shown, of a carburetor. The valve cross-section 6.1 of the pressure regulating valve k is adapted to the engine requirements via the diaphragm 7 frictionally connected to the valve body 6, and the fuel pressure is preferably kept constant at about 0.1 bar due to the effective diaphragm area, which is in equilibrium with the first compression spring 8. Since the intake manifold pressure is low during the idling, overrun and part-load phases, the effect of the
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Stellgliedes 11 auf das Druckregelventil 4 unterdrückt, indem die Membrane 17 gegen die Kraft der Feder 12 angezogen wird und der Membranzapfen 14 auf Abstand zur Membrane 7 gehalten ist.The actuator 11 on the pressure control valve 4 is suppressed by the diaphragm 17 being tightened against the force of the spring 12 and the membrane pin 14 is kept at a distance from the membrane 7 is.
Geht der Motor in die obere Teillast- bzw. Vollastphase über, steigt dessen auf das Stellglied 11 wirkender Saugrohrdruck. Durch die Kraft der zweiten Druckfeder 12 wird die zweite Membrane 17 betätigt und der Membranzapfen 14 drückt über die erste Membrane 7 den mit ihr kraftschlüssig verbundenen Ventilkörper 6 herunter. Dadurch wird die Druckregelung unwirksam und dem Motor die volle Förderkapazität der Kraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt. Eine Beeinflussung des Ventilquerschnittes durch den auftretenden Gas- und Kraftstoffdruck ist aufgrund der hohen Federkraft der zweiten Druckfeder 22 nicht gegeben.If the engine goes into the upper part load or full load phase, its intake manifold pressure acting on the actuator 11 increases. The second diaphragm 17 is actuated by the force of the second compression spring 12 and the diaphragm pin 14 presses over the first membrane 7 the valve body positively connected to it 6 down. As a result, the pressure control becomes ineffective and the engine has the full delivery capacity of the fuel pump made available. An influence on the valve cross-section due to the gas and fuel pressure that occurs is not given due to the high spring force of the second compression spring 22.
In der Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des Kraftstoffregel- und -Steuersystems dargestellt. Das Druckregelventil 4 wird auch bei dieser Ausführung durch die Teile 5, 6 und 7 gebildet, wobei sich jedoch die auf die Membrane 7 einwirkende Druckfeder 8 am Deckel 9 abstützt, dessen Innenraum mittels der Öffnung Io mit der Atmosphäre verbunden ist.In Fig. 2 is a second embodiment of the fuel control and control system. The pressure control valve 4 is also in this embodiment by the parts 5, 6 and 7 formed, but the pressure spring 8 acting on the membrane 7 is supported on the cover 9, the interior of which by means of the opening Io is connected to the atmosphere.
Zusammen mit dem Druckregelventil 4 ist im Gehäuse 1 ein das Druckregelventil 4 umgehendes Bypaßventil 2o angeordnet, das durch einen zweiten Ventilkörper 22 und einen mit ihm zusammenwirkenden zweiten Ventilsitz 21 gebildet ist und einen freien Ventilquerschnitt 22.1 aufweist. Die Anordnung der beiden Ventilkörper 6, 22 ist dabei vorzugsweise derart getroffen, daß sie eine gemeinsame Längsachse 24 besitzen und durch die Vorspannfeder 16 auseinander gedruckt werden. Der Ventilkörper 22 des Bypaßventils 2o steht in kraftschlüssiger Verbindung mit dem in Richtung nach oben vorgespannten Anker I9 eines Elektromagneten l8, der bei dieser Ausführung das Stellglied 11 bildet. Die Spule des Elektromagneten 18 wird in Abhängigkeit von den Lastzustandssxgnalen des Motors mit Strom beaufschlagt.Together with the pressure control valve 4, a pressure control valve 4 bypassing the bypass valve 2o is arranged in the housing 1, the by a second valve body 22 and a cooperating with it second valve seat 21 is formed and has a free valve cross section 22.1. The arrangement of the two Valve body 6, 22 is preferably made such that they have a common longitudinal axis 24 and through the bias spring 16 can be pushed apart. The valve body 22 of the bypass valve 2o is in frictional connection with the armature I9, which is prestressed in the upward direction an electromagnet 18, which forms the actuator 11 in this embodiment. The coil of the electromagnet 18 is dependent charged by the load condition signals of the motor with current.
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Der Druckregelvorgang entspricht dem, der bei der ersten Ausführungsform der Erfindung stattfindet. Die Spule des Elektromagneten 18 zieht während des Druckregelvorganges den Anker 19 an, so daß der zweite Ventilkörper 22 entlastet wird und unter Wirkung der Vorspannfeder 16 den Ventilsitz 21 geschlossen hält. Tritt nun ein bestimmter Lastzustand (obere Teillast bzw. Vollast) des Motors auf, dem eine bestimmte Drosselklappenstellung entspricht, so wird, z.B. von einem Drosselklappenschalter ein Lastimpuls abgegeben, der die Stromzufuhr zur Spule 18 unterbricht. Unter der Wirkung einer den Anker 19 in Richtung nach oben vorspannenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Druckfeder bewegt sich der Anker 19 nach oben und drückt dabei auf den Ventilkörper 22 des Bypaßventils 2o, der dadurch von seinem Ventilsitz 21 abgehoben wird. So wird der Ventilquerschnitt 22.1 des Bypaßventils 2o frei, die Druckregelung wird unwirksam und dem Motor steht die volle Förderkapazität der Kraftstoffpumpe zur Verfügung.The pressure control process corresponds to that which takes place in the first embodiment of the invention. The coil of the The electromagnet 18 attracts the armature 19 during the pressure control process, so that the second valve body 22 is relieved is and holds the valve seat 21 closed under the action of the biasing spring 16. Now comes a certain Load condition (upper part load or full load) of the engine to which a certain throttle position corresponds, see above a load pulse is generated, e.g. from a throttle valve switch released, which interrupts the power supply to the coil 18. Under the action of the armature 19 in an upward direction biasing compression spring, not shown in the drawing, the armature 19 moves upwards and presses in the process on the valve body 22 of the bypass valve 2o, which is thereby lifted from its valve seat 21. This is how the valve cross-section will be 22.1 of the bypass valve 2o free, the pressure control is ineffective and the engine has the full delivery capacity of the fuel pump available.
Fig. 3 stellt schließlich eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftstoffregel- und -Steuersystems dar. Die Ausführung des Druckregelventils 4 ist mit derjenigen identisch, die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde.Finally, FIG. 3 shows a third embodiment of the fuel regulation and control system designed according to the invention The design of the pressure control valve 4 is identical to that used in connection with FIG has been described.
Das Bypaßventil 2o ist durch einen zweiten Ventilsitz 21 sowie einen mit ihm zusammenwirkenden zweiten Ventiikörper 22 gebildet. Der zweite Ventilkörper 22 ist mit dem Stellglied 11 kraftschlüssig verbunden, das durch eine zweite Membrane 23 sowie die zweite Druckfeder 12 gebildet ist. Die vom zweiten Ventilkörper 22 abgewandte Fläche der zweiten Membrane 23 wird durch die zweite Druckfeder 12 beaufschlagt, die zwischen dieser Membranenfläche und einem zweiten Deckel 25 zusammengedrückt gehalten wird. Der zweite Deckel 25 ist mit dem Anschluß 15 versehen, der den Innenraum des zweiten Deckels 25 mit dem Saugrohrdruck verbindet.The bypass valve 2o is formed by a second valve seat 21 and a second valve body that interacts with it 22 formed. The second valve body 22 is positively connected to the actuator 11, which is by a second membrane 23 and the second compression spring 12 is formed. The surface facing away from the second valve body 22 of second membrane 23 is acted upon by the second compression spring 12 between this membrane surface and a second lid 25 is kept compressed. The second cover 25 is provided with the connection 15, which the interior of the second cover 25 connects to the intake manifold pressure.
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Die beiden Ventilkörper 6, 22 sind im Gehäuse 1 so angeordnet, daß sie eine gemeinsame Längsachse besitzen und mittels der Vorspannfeder 16 auseinander gedrückt werden. Da die von dieser Vorspannfeder 16 ausgeübte Kraft viel kleiner ist als die der Druckfeder 12, sorgt die Vorspannfeder 16 lediglich dafür, daß der erste Ventilkörper 6 in kraftschlüssiger Anlage an der ersten Membrane 7 gehalten wird.The two V e ntilkörper 6, 22 are arranged in the housing 1 so as to have a common longitudinal axis and are pressed apart by means of the biasing spring sixteenth Since the force exerted by this prestressing spring 16 is much smaller than that of the compression spring 12, the prestressing spring 16 only ensures that the first valve body 6 is held in frictional contact with the first diaphragm 7.
Die Arbeitsweise der dritten Ausführung des erfindungsgemäßen Kraftstoffregel- und -Steuersystems entspricht im wesentlichen der der zweiten Ausführungsform. Da der Saugrohrdruck während der Leerlauf-, Schub- und Teillastphase niedrig ist, wird das Bypaßventil 2o gegen die Kraft der zweiten Druckfeder 12 geschlossen gehalten.The operation of the third embodiment of the invention The fuel regulation and control system is essentially the same that of the second embodiment. Because the intake manifold pressure during the idle, overrun and part load phase is low, the bypass valve 2o is against the force of the second Compression spring 12 held closed.
Geht der Motor in die obere Teillast- bzw. Vollastphase über, so wird durch den steigenden Saugrohrdruck das Bypaßventil zusätzlich geöffnet. Dadurch wird die Druckregelung unwirksam und dem Motor die volle Förderkapazität der Kraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt. Eine Beeinflussung des Ventilquerschnittes durch den auftretenden Gas- und Kraftstoffdruck ist aufgrund der hohen Federkraft der zweiten Druckfeder 12 nicht gegeben.If the engine goes into the upper part load or full load phase, the bypass valve is activated by the increasing intake manifold pressure additionally open. As a result, the pressure control becomes ineffective and the engine has the full delivery capacity of the fuel pump made available. An influence on the valve cross-section due to the gas and fuel pressure that occurs is not given due to the high spring force of the second compression spring 12.
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| Date | Code | Title | Description |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |