DE10314781B4

DE10314781B4 - Modulare Kraftstoffeinspritzeinheit

Info

Publication number: DE10314781B4
Application number: DE10314781A
Authority: DE
Inventors: Ki-Ho Windsor Lee; James Russell Morris; James Kenneth Blenheim Vanderveen
Original assignee: Siemens VDO Automotive Inc
Current assignee: Continental Tire Canada Inc
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: GB2390116A; US6748926B2; DE10314781A1; US20040000290A1; GB2390116B; GB0301888D0

Abstract

Luft- und Kraftstoffzufuhrsystem für einen Fahrzeugmotor, umfassend:
eine Kraftstoffleitung (32) mit mehreren Ventilkörpern (36);
einen Luftverteiler (42) zur Bereitstellung mehrerer getrennter Luftströme; und
eine Einspritzeinheit (22, 24) mit mehreren Durchgängen (26), um Luft von den mehreren Durchgängen (44) im Luftverteiler (42) zu erhalten, wobei die Einspritzeinheit (22, 24) aus Kunststoff geformte Durchgänge (26) hat, um je einen der Ventilkörper (36) aufzunehmen, und wobei eine Elektronikeinheit (40) einschließlich einer Spule (41) zur Stromversorgung der Ventile in die in Kunststoff geformten Durchgänge (26) der Einspritzeinheit eingebettet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein Luft- und Kraftstoffzufuhrsystem sowie ein Verfahren zur Bereitstellung eines Luft- und Kraftstoffzufuhrsystems für ein Fahrzeug.
Die EP 1 201 919 A1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzeinheit, bei der elektrische Zuleitungen für das in einem Durchgang der Einspritzeinheit aufgenommene Ventil in den Kunststoff der Einspritzeinheit eingebettet sind.
Kraftstoffeinspritzelemente sind typischerweise elektronisch gesteuerte Ventile, die zwischen einer Kraftstoffleitung und einer Einspritzeinheit angeordnet sind. Typischerweise besteht die Kraftstoffleitung aus Metall und typischerweise aus Stahl. Besonders in letzter Zeit können Einspritzeinheiten aus Kunststoff hergestellt sein. Die Grenzfläche zwischen dem Durchgang in der Einspritzeinheit, der das Ventil aufnimmt und den Kraftstoff in einen Luftströmungsdurchgang weiterleitet, muß hermetisch abgedichtet sein. Aufgrund strenger Vorschriften des Gesetzgebers darf sich an keiner der Verbindungen ein Austritt von Kraftstoff ergeben. Im Stand der Technik hatte man mehrere O-Ring-Dichtungen, an denen in manchen Fällen ein Dampfphasenaustritt möglich gewesen sein könnte.
Im Stand der Technik war das Vorsehen der elektrischen Verbindung zum Einspritzventil ziemlich aufwendig. Außerdem war es manchmal schwierig, die elektrischen Verbindungen zu warten. Die Ventile und deren zugeordnete Elektronikbauteile wurden irgendwie entweder mit der Kraftstoffleitung oder den Einspritzeinheiten verbunden, und danach wurde die Verbindung zwischen diesen drei Komponenten hergestellt.
Dies führte zu mehreren Grenzverbindungsflächen, von denen jede hermetisch abgedichtet sein mußte, und zu mehreren Montagevorgängen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Nachteile bekannter Einspritzeinheiten werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 5 behoben.
In einer offenbarten Ausführungsform dieser Erfindung sind die Elektronikbauteile für die Ventile der Einspritzeinheit zugeordnet, während die Ventilkörper der Kraftstoffleitung zugeordnet sind. Die Ventile werden in Öffnungen in Durchgängen in der Einspritzeinheit eingesetzt, um den Kraftstoff in einen Luftströmungsdurchgang zu leiten. Die Elektronikbauteile einschließlich der Spule für das Ventil sind in die Einspritzeinheit eingeformt. Dann wird eine einzige Dichtung zwischen die Einspritzeinheit und das Ventil gelegt. Dies ist die einzige erforderliche Dichtung, und die Verbindungen können somit leicht fluiddicht gemacht werden.
In bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung wird ein Verteiler auch direkt gegen die Oberseite der Einspritzeinheit abgedichtet. Die Einspritzeinheit umfaßt vorzugsweise eine Verdrahtung, die zu jeder der einzelnen Spulen für die jeweiligen Ventile führt.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, von denen eine kurze Beschreibung erfolgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Draufsicht einer Kraftstoffleitung und einer Einspritzeinheit.
2 ist eine Unteransicht der Vorrichtung von 1.
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der drei Komponenten, die zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammengeführt werden.
4 ist eine Querschnittsansicht im zusammengebauten Zustand.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In 1 ist eine Vorrichtung 20 aus einer Kraftstoffleitung und einer Einspritzeinheit dargestellt. Die Hälften 22 und 24 der Einspritzeinheit umfassen jeweils Durchgänge 26, die gewellte Dichtungen 28 aufnehmen, um eine Kraftstoffgrenzfläche zwischen einer Kraftstoffleitung 32 und den Durchgängen 26 abzudichten. Luftströmungsdurchgänge 30 nehmen einen Luftverteiler auf und leiten Luft in einen Fahrzeugmotor, was nachstehend deutlicher werden wird. Elektrische Anschlüsse 34 sind mit einem Kabelbaum verbunden. Die Anschlüsse 34 sind Teil der Einspritzeinheit 22 und 24, die vorzugsweise aus Kunststoff geformt sind. Die Elektronikbauteile zum Steuern mehrerer Kraftstoffeinspritzventile innerhalb der Durchgänge 26 werden durch den Kabelbaum, der mit dem Anschluß 34 verbunden ist, mit Steuersignalen versorgt.
2 ist eine Unteransicht, die die Luftöffnungen 30 und die Einspritzeinheiten 22 und 24 zeigt. Wie zu sehen ist, sind für jede der Einheiten 22 und 24 separate elektrische Anschlüsse 34 vorgesehen.
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Kraftstoffleitung 32 und deren innenliegender Ventilgehäuse 36 (schematisch gezeigt). Eine am Ventilkörper 36 befestigte gewellte Dichtung 38 ist gezeigt. Bekanntlich umfaßt der Ventilkörper 36 typischerweise ein bewegliches Magnetventil, das einen Kraftstofffluß von der Kraftstoffleitung 32 durch einen Durchgang, an dem es einer Motorkammer zugeführt wird, selektiv zuläßt oder sperrt. Der Durchgang 26 und die Einspritzeinheit 22 nehmen den Ventilkörper 36 auf. Eine Elektronikeinheit 40 einschließlich einer Spule 41 zur Stromversorgung des Ventils ist Teil der Einspritzeinheit 26. Die Spule wird vorzugsweise in den Kunststoff eingebettet, wenn die Einspritzeinheit 22 geformt wird. Darüber hinaus erstrecken sich die Anschlüsse 34 hindurch bis zu den mehreren Spulen, um in einem vorbestimmten Zyklus die Spulen selektiv mit Strom zu versorgen. Bei der dargestellten Ausführungsform gibt es vier Drähte mit einem zentralen Draht zur Stromversorgung für jede der drei dargestellten Spulen, und eine Rückleitung.
Wie gezeigt ist, umfaßt die Einspritzeinheit Dichtungen 46 und 48. Die Dichtung 48 dichtet an der Oberseite eines Motorblocks 50 ab. Ein Durchgang 52 im Motorblock steht mit dem Luftdurchgang 30 in Verbindung. Ein Luftverteiler 42 hat eine Öffnung 44 und einen Verteilerkörper 45. Dieser Körper ist an der Dichtung 46 aufgenommen. Auf diese Weise wird durch den Luftverteiler 42 durch die Öffnungen 44, 30 und in die Öffnung 52 hinein Luft zugeführt. Gleichzeitig wird durch das Ventil 36 Kraftstoff zugeführt, um sich mit der Luft zu vermischen und bei 50 in den Motorblock zu gelangen. Zum Ansteuern der Ventile 36 und zum selektiven Öffnen und Schließen der Kraftstoffströmungsdurchgänge werden die Spulen selektiv mit Strom versorgt. Wie bekannt ist, umfaßt der Durchgang 26 eine Stirnwand 53 und eine weitere Stirnwand 55. In Kombination ergeben diese Stirnwände eine Öffnung 57, um den Einlaß von Kraftstoff in den Durchgang 52 zu gestatten.
4 zeigt die Komponenten im zusammengebauten Zustand. Es sollte klar sein, daß die gewellte Dichtung 38 bei 54 mit dem Durchgang 26 verschweißt oder anderweitig daran abgedichtet ist. Auf diese Weise kann die Einspritzeinheit 22 oder 24 leicht ersetzt werden, um im Falle des Versagens der Elektronikbauteile diese zu ersetzen. Darüber hinaus hat man viel weniger Dichtungen und Montageschritte, als es im Stand der Technik der Fall war. Die einzigen Fluidverbindungen, die von einem Leck betroffen sein könnten, sind durch die Dichtungen 46 und 48 und die gewellte Dichtung 38 abgedichtet.
Somit schafft die vorliegende Erfindung eine vereinfachte und zuverlässigere Verbindung zwischen einer Kraftstoffleitung, einer Einspritzeinheit, einem Luftverteiler und einem Motor.
Es sind bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung offenbart worden, wobei jedoch ein Durchschnittsfachmann auf diesem Fachgebiet erkennen würde, daß bestimmte Abänderungen innerhalb des Umfangs dieser Erfindung liegen. Aus diesem Grunde sollten die folgenden Ansprüche studiert werden, um den wahren Umfang und Gehalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims

Luft- und Kraftstoffzufuhrsystem für einen Fahrzeugmotor, umfassend: eine Kraftstoffleitung (32) mit mehreren Ventilkörpern (36); einen Luftverteiler (42) zur Bereitstellung mehrerer getrennter Luftströme; und eine Einspritzeinheit (22, 24) mit mehreren Durchgängen (26), um Luft von den mehreren Durchgängen (44) im Luftverteiler (42) zu erhalten, wobei die Einspritzeinheit (22, 24) aus Kunststoff geformte Durchgänge (26) hat, um je einen der Ventilkörper (36) aufzunehmen, und wobei eine Elektronikeinheit (40) einschließlich einer Spule (41) zur Stromversorgung der Ventile in die in Kunststoff geformten Durchgänge (26) der Einspritzeinheit eingebettet ist.
Luftzufuhrsystem nach Anspruch 1, bei dem eine gewellte Dichtung (28) an eine Außenfläche des Durchgangs (26) geschweißt ist, um eine Verbindung zwischen dem Durchgang (26) und der Kraftstoffleitung (32) abzudichten.
Luftzufuhrsystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem an der Einspritzeinheit (22, 24) eine Dichtung (46) angeordnet ist, um die Verbindung des Verteilers (42) mit der Einspritzeinheit (22, 24) abzudichten.
Luftzufuhrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Spule (41) zur Stromversorgung des Ventils (36) dient.
Verfahren zur Bereitstellung eines Luft- und Kraftstoffzufuhrsystems für einen Fahrzeugmotor, mit den folgenden Schritten: (1) Bereitstellen einer aus Kunststoff geformten Einspritzeinheit (22, 24, 26), die mehrere Elektronikbauteile einschließlich einer Spule (41) für Kraftstoffeinspritzventile enthält; (2) Bereitstellen einer Kraftstoffleitung (32) mit mehreren Einspritzventilen (36); (3) Einsetzen der Einspritzventile (36) in Durchgänge (26) innerhalb der Einspritzeinheit, wobei eine Elektronikeinheit (40) einschließlich einer Spule (41) zur Stromversorgung des Ventils in die in Kunststoff geformten Durchgänge (26) der Einspritzeinheit eingebettet ist, derart, daß die Einspritzventile (36) der Elektronikeinheit (40) in der Einspritzeinheit (22, 24, 26) zugeordnet sind.