DE1526508A1

DE1526508A1 - Fuel injector

Info

Publication number: DE1526508A1
Application number: DE19661526508
Authority: DE
Inventors: Scholl Dr-Ing Hermann; Hermann Hoelle; Kind Dipl-Ing Wilhelm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-12-06
Filing date: 1966-12-06
Publication date: 1970-04-16
Also published as: BE707585A; ES347969A1; DK118113B; DE1526508B2; SE335446B; NL6716516A; CH461882A; AT284552B; GB1186200A; US3452727A

Description

R.Nr. 8780 '
28.11.1966 Rb/SzR.No. 8780 '
11/28/1966 Rb / Sz

Anlage zurAttachment to

Pa'tent- und ««««•!,a,,««.Pa'tent and «« «« •!, A ,, ««.

Gebrauchsmusterhilfs^^Aninelduns Utility ^{model help ^ Aninelduns}

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheldstrasse Fuel injector

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer elektronischen Steuereinrichtung, die eine Einspritzeinrichtung synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine periodisch betä-» tigt, wobei jeweils eine Kraftstoffmenge eingeppritzt wird, die vom Vakuum im saugrohr der Brennkraftmaschine abhängig ist, und wobei an dieses Saugrohr ein Druckgeber angeschlossen ist, der den Eisenkern einer die Steuereinrichtung beeinflussenden Induktivität verschiebt.The invention relates to a fuel injector for internal combustion engines, in particular for motor vehicles, with a electronic control device, which is an injection device periodically operated synchronously with the speed of the internal combustion engine » Tigt, whereby an amount of fuel is injected in each case, which is dependent on the vacuum in the intake manifold of the internal combustion engine, and a pressure transducer is connected to this suction pipe, which the iron core of an inductance influencing the control device shifts.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen wird die Forderung gestellt, daß die· Druckgeber einen bestimmten Zusammenhang zwischenIn the case of such fuel injection devices, the requirement put that the · pressure transducer has a certain relationship between

009816/0525 "² "009816/0525 " ² "

Robert Bosch GmbH · R.Nr. 87^0Robert Bosch GmbH R.Nr. 87 ^ 0

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Druck im Saugrohr.und Verschiebung des Eisenkerns sehr genau einhalten, damit unabhängig von dem verwendeten Druckgeber ein bestimmtes Vakuum - bei sonst gleichbleibenden Betriebsbedingungen - stets die Einspritzung einer bestimmten Kraftstoffmenge bewirkt.Adhere to the pressure in the suction pipe and the displacement of the iron core very precisely, thus, regardless of the pressure transducer used, a certain vacuum - with otherwise constant operating conditions - always the Injection of a certain amount of fuel causes.

Da jedoch das für den magnetischen Kreis der Druckgeber verwendete Eisen je nach Alter und Herstellung verschiedene Permeabilitäten haben kann, ist diese Forderung schwierig zu erfüllen, zumal andererseits schon bei sehr kleinen Wegen von z. B. 3 mm eine starke Änderung der Induktivität, z. B. im Verhältnis 1 : 3, gefordert wird.However, since the pressure transducer used for the magnetic circuit Iron can have different permeabilities depending on age and manufacture, this requirement is difficult to meet, especially on the other hand even with very small paths of z. B. 3 mm a large change in inductance, z. B. in a ratio of 1: 3 is required.

Erfindungsgemäß ergibt sich eine sehr einfache Lösung dadurch, daß der Eisenkern im Inneren einer mit einem Eisenkreis versehenen Induktivität mit radialem Spiel axial verschiebbar angeordnet ist und daß an seinen beiden Enden jeweils eine ihn führende Blattfeder vorgesehen ist, die eine geringe Steifigkeit in der Bewegungsrichtung des Eisenkerns und eine große Steifigkeit in dazu senkrechten Richtungen hat. Der Eisenkern ist hierbei dank der geringen axialen Steifigkeit der Blattfedern unter der Wirkung des Vakuums leicht verschieb bar. Das radiale Spiel gewährleistet einen kleinen Luftspalt. Als vorteilhaft hat sich dabei ein Luftspalt erwiesen, der etwa 0,1 ... 0,5 m stark ist. Dieser Luftspalt stellt einen magnetischen Widerstand dar, der in jedem Fall groß gegenüber dem magnetischen Widerstand des Eisen kreises ist, Ü* h. Unterschiede der Permeabilität wirken sich nur geringfügig aus.According to the invention there is a very simple solution in that the iron core is arranged axially displaceably with radial play inside an inductance provided with an iron circle and that at each of its two ends a leaf spring leading to it is provided, which has a low rigidity in the direction of movement of the iron core and great rigidity in directions perpendicular to it Has. The iron core is easily displaced under the effect of the vacuum thanks to the low axial stiffness of the leaf springs bar. The radial play ensures a small air gap. As beneficial an air gap has been found that is about 0.1 ... 0.5 m thick. This air gap represents a magnetic resistance, which in any case is large compared to the magnetic resistance of the iron circle, Ü * h. Differences in permeability only have a minor effect the end.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Blattfedern etwa die Form eines Doppel-M zu geben, da solche Blattfedern eine besonders geringe Steifigkeit in der Bewegungsrichtung des Eisenkerns mit großer Steifigkeit in den dazu senkrechten Richtungen verbinden.Furthermore, it has proven to be advantageous to add the leaf springs, for example to give the shape of a double M, as such leaf springs are a special one combine low rigidity in the direction of movement of the iron core with high rigidity in the directions perpendicular to it.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung · dargestellten Ausführungsbeispiel.Further details and advantageous developments of the invention result from the exemplary embodiment described below and shown in the drawing.

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Es zeigen:Show it:

Fig· 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, in schematischer Darstellung, Fig · 1, a fuel injection device for an internal combustion engine, in a schematic representation;

Fig· 2 einen Längsschnitt durch einen Druckgeber längs der Linie IX-II in Fig. 3, FIG. 2 shows a longitudinal section through a pressure transducer along the line IX-II in FIG. 3,

Fig· 3 einen Schnitt durch den Druckgeber nach Fig. 2, gesehen längs der Linie III-III der Fig. 2, und Fig · 3 a section through the pressure transducer of FIG. 2 taken along the line III-III of Fig. 2, and

Fig· 4 einen Längsschnitt durch den Druckgeber nach Fig. 2 und 3, gesehen längs der Linie IV-IV der Fig. 3· Fig · 4 is a longitudinal sectional view of the pressure transmitter of Fig. 2 and 3 seen on the line IV-IV along the Fig. 3 ·

Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzeinrichtung dient zum Betrieb einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine 10. In jeden der vier Abzweigstutzen des Saugrohrs 12 ist nahe bei dem (nicht dargestellten) Einlaßventil des betreffenden Zylinders ein Einspritzventile 13 angeordnet, das Jeweils über eine Kraftstoffleitung 24 an einen Verteiler-„ behälter 15 angeschlossen ist, der durch eine Pumpe 16 mit Kraftstoff aus einem Vorratstank 17 gespeist wird. Durch ein nicht gezeigtes überdruckventil wird erreicht, daß der Kraftstoff im Verteilerbehälter 15 unter konstantem Druck steht, so daß einer bestimmten Öffnungsdauer eines der Einspritzventile I3 stets eine bestimmte eingespritzte Kraftstoffmenge entspricht. Die Pumpe 16 wird von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben.The fuel injection device shown in Fig. 1 is used for operation a four-cylinder internal combustion engine 10. In each of the four branch connections of the intake manifold 12 is close to the (not shown) Inlet valve of the cylinder concerned, an injection valve 13 is arranged, each via a fuel line 24 to a distributor " Container 15 is connected, which is fed by a pump 16 with fuel from a storage tank 17. By a not shown Pressure relief valve ensures that the fuel is in the distributor tank 15 is under constant pressure, so that a specific opening time of one of the injection valves I3 is always a specific one injected Corresponds to the amount of fuel. The pump 16 is of a not shown Electric motor driven.

Jedes der Einspritzventile Ι} enthält einen Elektromagneten. Wenn Strom durch diesen Elektromagneten geschickt wird, öffnet er das Einspritzventil, zur Steuerung der Ventile 13 ist eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einem Multivibrator l8 und einem Verstärker 19 besteht. An den Ausgang des Verstärkers 19 sind die Einspritzventile 13 angeschlossen. Der Multivibrator 18 wird von einem Impulsgeber 22 gesteuert, der aus einem Kontakt 23 besteht, welcher von einem zweihöckrigen Nocken 2h be-Each of the injection valves Ι} contains an electromagnet. When current is sent through this electromagnet, it opens the injection valve, an electronic control device is provided to control the valves 13, which essentially consists of a multivibrator 18 and an amplifier 19. The injection valves 13 are connected to the output of the amplifier 19. The multivibrator 18 is controlled by a pulse generator 22, which consists of a contact 23, which is loaded by a two-humped cam 2h

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tätigt wird. Der Nocken 24 wird mit der Nockenwellendrehzahl der Brennkraftmaschine 10 angetrieben, so.daß der Multivibrator 18 bei· jeder Nockenwellenumdrehung zwei Impulse abgibt, die die Einspritzventile Ij5 öffnen.is made. The cam 24 is driven at the camshaft speed of the internal combustion engine 10, so that the multivibrator 18 at every camshaft revolution emits two pulses that open the injectors Ij5.

Um die Zeitdauer T der Ausgangsimpulse des Multivibrators 17 abhängig vom Vakuum im Saugrohr -12 zu machen, ist an dieses Saugrohr ein Druckgeber 25 angeschlossen, der eine Induktivität enthält, welche je nach Vakuum eine verschiedene Größe hat und die Impulsdauer T beeinflußt, so daß bei hohem Vakuum (Drosselklappe 26.geschlossen) nur kurze Impulsdauern entstehen, d. h. wenig eingespritzt wird, während bei niedrigem Vakuum (Drosselklappe 26 geöffnet) lange Impulsdauern entstehen und entsprechend viel Kraftstoff eingespritzt wird.To the duration T of the output pulses of the multivibrator 17 dependent to make the vacuum in the suction pipe -12, is to this suction pipe a Pressure transducer 25 connected, which contains an inductance, which has a different size depending on the vacuum and influences the pulse duration T, so that with a high vacuum (throttle valve 26th closed) only short pulse durations arise, d. H. little is injected, while at low vacuum (throttle valve 26 open) long pulse durations arise and a corresponding amount of fuel is injected.

Der Aufbau des Druckgebers 25 ist in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellt. Das Gehäuse des Druckgebers besteht aus zwei Gehäuseteilen 30, 31, die ineinandergreifen und durch einen O-Ring 32 gegeneinander abgedichtet sind, so daß ihr Innenraum 33 hermetisch abgeschlossen ist. Durch' eine Anschlußleitung 34 ist dieser Innenraum über ein Rückschlagventil 35 und eine in dieses eingearbeitete Drossel 36 mit dem Saugrohr 12 verbunden. Das Rückschlagventil ist soThe structure of the pressure transducer 25 is shown in more detail in FIGS. The housing of the pressure transducer consists of two housing parts 30, 31, which mesh with one another and are opposed to one another by an O-ring 32 are sealed so that their interior 33 is hermetically sealed is. This interior space is through 'a connecting line 34 via a check valve 35 and a throttle incorporated into this 36 is connected to the suction pipe 12. The check valve is like this

eingestellt, daß es bei Druckunterschieden von mehr als 0,05 kg/cm Öffnet.set that it is at pressure differences of more than 0.05 kg / cm Opens.

An einer zwischen den beiden Gehäusehälften 30, 31 eingespannten Querplatte 37 ist ein Eisenkörper 38 befestigt, der einen Querschnitt in Form eines Doppel-U hat und in vorteilhafter Weise als Wickelbandkern ausgeführt ist. Er umschließt eine Spule 39* die zwei getrennte Wicklungen enthält, welche einen Teil des Multivibrators 18 bilden. Der Eisenkörper 38 weist an den beiden Stirnseiten je eine Bohrung 42, auf, in denen ein Eisenkern 44 mit radialem Spiel axial verschiebbar angeordnet ist. Dieser Eisenkern ist an seinem oberen Ende (bezogen auf Fig. 2) mit einer Blattfeder 45 verschraubt; in seine untere Stirn-An iron body 38 is attached to a transverse plate 37 clamped between the two housing halves 30, 31 and has a cross section in FIG Has the shape of a double U and advantageously as a winding tape core is executed. It encloses a coil 39 * the two separate windings which form part of the multivibrator 18. The iron body 38 has a bore 42 on each of the two end faces, on, in which an iron core 44 is arranged axially displaceably with radial play. This iron core is covered at its upper end ( on Fig. 2) screwed to a leaf spring 45; in his lower forehead

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seite ist eine Achse- 46 aus nichtmagnetischem Material, z. B. Messing, eingepreßt und ihrerseits mit einer Blattfeder 47 verschraubt.side is an axis 46 made of non-magnetic material, e.g. B. brass, pressed in and screwed in turn with a leaf spring 47.

Fig. 3 zeigt die Form der Blattfeder 47, die mit derjenigen der Blattfeder 45 identisch ist. Sie hat etwa den Querschnitt eines Doppel-M, so daß sie radialen Bewegungen des Eisenkerns 44 einen großen Widerstand entgegensetzt, axialen Bewegungen dagegen einen kleinen Widerstand. Dies ist deshalb wichtig, weil bei Betrieb an einer Brennkraftmaschine dauernd mit Schwingungen und sonstigen Erschütterungen zu rechnen ißt, die auf den Eisenkern 44 einwirken. Durch die erfindungsgeraäße Anordnung wird eine sichere Führung des Eisenkerns 44 erreicht, ohne daß es nötig ist, für diesen ein Gleitlager in einer der Bohrungen 42 oder 43 vorzusehen. Der Eisenkern 44 kann sich also axial ohne Gleitreibung bewegen, so daß er bereits bei kleinen Druckänderungen im Saugrohr 12 seine Stellung ändert. Gleichzeitig wird durch den radialen Luftspalt von etwa 0,1 ... 0,5 mm zwischen ihm und dem Eisenkörper 38 erreicht, daß die Permeabilität des Eisenkörpers 38 und des Eisenkerns 44 nur geringen Einfluß auf die Induktivität der Spule 39 hat. · 'Fig. 3 shows the shape of the leaf spring 47 which corresponds to that of the leaf spring 45 is identical. It has approximately the cross-section of a double M, so that it has great resistance to radial movements of the iron core 44 opposed, axial movements, however, a small resistance. This is important because when operating on an internal combustion engine constant vibrations and other vibrations that act on the iron core 44 must be expected. Through the erfindungsgeraässer Arrangement, a secure guidance of the iron core 44 is achieved without the need for a sliding bearing in one of the bores for this 42 or 43 to be provided. The iron core 44 can therefore move axially without sliding friction, so that it can move even with small changes in pressure in the suction pipe 12 changes its position. At the same time, there is a radial air gap of about 0.1 ... 0.5 mm between it and the iron body 38 achieved that the permeability of the iron body 38 and the Iron core 44 has only a slight influence on the inductance of the coil 39. · '

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Blattfeder 47 (und entsprechend die Blattfeder 45) an ihrem Mittelsteg 48 mit dem Eisenkern 44 verbunden und an ihren beiden äußeren Stegen 49, 50 über Distanzstücke (Fig. 4) mit der Querplatte 37 verschraubt. Ebenso ist die Blattfeder 45 über Distanzstücke 54 mit einer Platte 55 verbunden, die ihrerseits am Eisenkörper 38 befestigt ist. (In Fig· 2 sind die Distanzstücke 53 und 54 der Übersichtlichkeit halber .nicht eingezeichnet.)As can be seen from Fig. 3, the leaf spring 47 (and accordingly the leaf spring 45) is connected to the iron core 44 at its central web 48 and to its two outer webs 49, 50 via spacers (Fig. 4) screwed to the transverse plate 37. The leaf spring 45 is also connected via spacers 54 to a plate 55, which in turn is attached to the iron body 38. (In Fig. 2, the spacers 53 and 54 for the sake of clarity, not shown.)

Durch eine vorgespannte Schraubenfeder 56, die gegen eine in das Gehäuseteil 30 eingeschraubte Hohlschraube 57 anliegt, wird der Anker 44 gegen zwei evakuierte Membrandosen 58, 59 gepreßt, welche sich über eine Einstellschraube 62 am Gehäuseteil 31 abstützen. Wie aus Fig. 2 ' ersichtlich, sind die Membrandosen 58, 59 über zwei Lagerstellen 63, 64 auf der einen Seite mit dem Gehäuseteil 31« auf der anderen SeiteThe armature 44 is pressed against two evacuated membrane cans 58, 59, which are supported on the housing part 31 via an adjusting screw 62, by a pretensioned helical spring 56 which rests against a hollow screw 57 screwed into the housing part 30. As can be seen from FIG. 2 ', the membrane cans 58, 59 are via two bearing points 63, 64 on one side with the housing part 31''on the other side

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mit dem Eisenkern 44 beweglich verbunden, so daß sich die Membrandosen 58, 59 entsprechend einstellen können und die Blattfedern 45 und 47 radial nicht belasten. Außerdem wird hierdurch die Montage vereinfacht. movably connected to the iron core 44, so that the membrane cans 58, 59 can be adjusted accordingly and the leaf springs 45 and Do not load 47 radially. In addition, this simplifies assembly.

Im oberen Gehäuseteil 30 ist eine elektrische Anschlußvorrichtung 65 luftdicht eingebaut und entsprechend mit den Anschlüssen der Spule 39 verbunden.An electrical connection device 65 is located in the upper housing part 30 Installed airtight and correspondingly with the connections of the coil 39 tied together.

Der Druckgeber 25 arbeitet wie folgt:.Der Eisenkern 44 wird durch die vorgespannte Schraubenfeder 56 gegen die Membrandosen 58, 59 gepreßt. Herrscht im Innenraum 33 ein hohes Vakuum, so dehnen sich die Membrandosen 58, 59 durch ihre Federkraft aus und der Eisenkern 44 wird nach oben gepreßt (bezogen auf Fig. 2). Dadurch vermindert sidh die Induktivität der Spule 39* und die eingespritzte Kraftstoffmenge wird entsprechend verringert.The pressure transmitter 25 works as follows: The iron core 44 is through the pretensioned helical spring 56 pressed against the diaphragm cans 58, 59. If there is a high vacuum in the interior 33, the diaphragm cans 58, 59 expand due to their spring force and the iron core 44 is retracted pressed above (based on Fig. 2). This reduces the inductance of the coil 39 * and the amount of fuel injected is correspondingly decreased.

Wird dagegen die Drosselklappe 26 geöffnet, so vermindert sich das Vakuum im Innenraum 33 (wobei sich gegebenenfalls bei schneller Verminderung des Vakuums das Rückschlagventil 35 öffnet). Durch den höheren Druck werden die evakuierten Membrandosen 58, 59 zusammengepreßt, und der Eisenkern 44 verschiebt sich unter der Wirkung der Feder 56 nach unten, so daß die. Induktivität der Spule 39 vergrößert wird.If, on the other hand, the throttle valve 26 is opened, this is reduced Vacuum in the interior 33 (where, if necessary, with a rapid reduction of the vacuum, the check valve 35 opens). Due to the higher pressure, the evacuated membrane cans 58, 59 are pressed together, and the iron core 44 moves under the action of Spring 56 down so that the. The inductance of the coil 39 is increased.

Um einen bestimmten Zusammenhang zwischen Vakuum im Innenraum 33 und Induktivität der Spule 39 zu erzielen, kann man dem Eisenkern 44 eine Form geben, die von der Zylinderform abweicht, z. B. durch Abschleifen eines Teiles seiner Umfangsflache an seinem unteren Ende·To a certain relationship between vacuum in the interior 33 and To achieve inductance of the coil 39, one can give the iron core 44 a Give shape that deviates from the cylindrical shape, e.g. B. by grinding part of its circumferential surface at its lower end

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Claims

Roberfc Bosch GmbHR.No. 8780 Stuttgart '28 .II.I966 Rb / Sζ claims

1. Fuel injection device for internal combustion engines, in particular for motor vehicles, with an electronic control device which periodically actuates an injection device synchronously with the speed of the internal combustion engine, with an amount of fuel being injected in each case that is dependent on the vacuum in the intake manifold of the internal combustion engine, and with this intake manifold a pressure transducer is connected to the iron core of an inductance influencing the control device v. pushes, characterized in that the iron core (44) (39) ^mi -k more radial play is arranged axially displaceably inside a provided with an iron circuit (J58) inductance, and in that at its two ends respectively a leading him leaf spring (45, 47) is provided which has a low rigidity in the direction of movement of the iron core (44) and a large one

Has stiffness in directions perpendicular thereto.

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that that at least one of the leaf springs (45, 47) has approximately the shape of a Doppe1-M.

3. Fuel injection device according to claim 1 or 2, characterized in that the inductance (39) provided with an iron circuit (38) contains two separate windings,

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Robert Bosch GmbH R, No. 8780

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4. Fuel injection device according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the pressure transducer (25 has in a known manner at least one evacuated diaphragm box (58, 59) which is connected to the suction tube (12) in a

Baren housing (JO, 51) is arranged that this diaphragm box on 'its one side with the housing, on the other side with the iron core (44) is movably connected and that the iron core on its other side by a spring (56) against the housing is supported

5. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that that at each end of the iron core (44) a leaf spring (45, 47) is arranged, which has approximately the shape of a double M, with these leaf springs on their two side bars (49 * 50) with the iron circle (58) and on its central web (48) with the

W iron core are connected.

6, fuel injection device according to claim 1, characterized. shows that the iron circle (38) is designed as a winding tape core in the form of a double U.

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