DE1601364A1 - Geber fuer eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents

Description

6.2.1968 Eb/Κη

Anlage zur
Patent- «»4·
—Anmeldung

ROBERT BOSCH GMBH» Stuttgart W, Breltsoheidstraße 4 Geber für eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf einen Geber (transducer) für eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem vom Druck im Saugrohr der Brennkraftmaschine steuerbaren Organ, das auf einen elektrischen Geber zum Steuern der Einspritzdauer einwirkt·

Bei Kraftstoff einspritzanlagen ist es bekannt, abhängig vom Saugrohrdruck der zugehörigen Brennkraftmaschine die pro Arbeitszyklus eingespritzte Kraftstoffmenge (im folgenden Einspritzmenge genannt) zu verändern.Das Gesetz, nach dem sich die Elnspritzmenge abhängig vom Saügrohrdruck ändern soll, wird vom Konstrukteur festgelegt, z.B. durch Wahl einer Federkonetanten und Bemessung der elektrischen Teilet es ist vom Typ der

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verwendeten Brennkraftmaschine abhängig.

Es hat sich nun gezeigt, daß dieses Gesetz, also z.B. der Zusammenhang zwischen Saugrohrdruck einerseits und Einspritzmenge andererseits, bisher nicht in idealer Weise festgelegt werden konnte. Der Grund ist darin zu suchen, daß an den Konstrukteur sehr verschiedenartige Forderungen gestellt. ™ ■ werden:

Einerseits soll bei Vollast die maximale Motorleistung erreicht werden. Dazu ist ein fettes, d.h. kraftstoffreichee Gemisch erforderlich, d.h. es ist eine große Einspritzmenge erforderlich.

Andererseits soll bei Fahrt mit reduzierter Last, also z.B. im Stadtverkehr, ein mageres, d.h. kraftstoffarmes Gemisch verwendet werden, damit der Kraft-

damit stoff möglichst vollständig verbrannt wird, ""γ—die Emission an Kohlenmonoxyd

w und Kohlenwasserstoffen möglichst gering wird und sich ein geringer Kraftstoffverbrauch ergibt·

Diese Forderungen widersprechen sich zum Teil und mit den bekannten Gebern war es bisher nur möglich, einen Kompromiß zwischen diesen Forderungen zu erreichen. Bei einer bekannten Anlage war es deshalb bisher notwendig, einen besonderen Sohalter vorzusehen, der bei Übergang zu Vollast eine Änderung des genannten Gesetzes in Richtung zu einer kraftstoffreicheren Gemischbildung bewirkt. Diese Lösung arbeitet zwar einwandfrei, ist aber aufwendig.

Ea ißt deßhalb eine Aufgabe der Erfindung, die Naohteile der bekannton Geber

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zu vermeiden und insbesondere einen Geiaer zu schaffen, der sowohl bei Fahrt mit reduzierter Last wi« bei Fahrt mit Vollast «ine optimale* Cemieohe inn teilung "bewirkt.

Nach der Erfindung wird dies bei einem eingangs genannten Geber dadurch erreicht," daß die Lage des Organs sowohl von der Höhe des absoluten Druckes im ,Saugrohr wie von der Höhe des Druckunterschiedes zwischen dem Druck im Saugrohr und dem (barometrischen) Luftdruck abhängig ist.

Hierdurch wird die Einspritzdauer bei reduzierter Last auf kleine Werte - entsprechend der Forderung nach vollständiger Verbrennung des Kraftstoffes -, bei Vollast dagegen auf hohe Werte - entsprechend der Forderung nach maximaler Motorleistung -, eingestellt· Es iet ohne weiteres möglich, einen stufenlosen Übergang zwischen diesen Bereichen zu erzielen, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Lage des Organs in einem bestimmten Teilbereich des Druckunterschxedes zwischen dem Druck im Saugrohr und dem (barometrischen) Luftdruck abhängig von diesem Druckunterschied kontinuierlich veränderlich ist. Außerhalb dieses Übergangsbereiches wird der Geber mit Vorteil so ausgebildet, daß die Lage des Organs in mindestens zwei Teilbereichen des Druck Unterschiedes zwischen dem Druck im Saugrohr und dem (barometrischen) Luftdruck nur abhängig von der Höhe des absoluten Druckes im Saugrohr veränderlich ist. Diese; zwei Teilbereiche sind zweckmäßig die Bereiche oberhalb und unterhalb des Übergangsbereiches·

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. 009832/0 E 07

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Es zeigen

Fig. 1 eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeip spiels eines Gebers für die Anlage nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei· spiels eines Gebers für die Anlage nach Fig» 1,

Fig. 4 eine konstruktive Ausführung eines Gebers der in Fig. 2
dargestellten Bauart,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4

' Fig. 6. eine Draufsicht auf eine Membrane, die im Geber nach Fig. 4 verwendet wird und die auf ihrer einen Seite vom Saugrohrdruck der zugehörigen Brennkraftmaschine, auf ihrer anderen Seite vom (barometrischen) Luftdruck belastet wird, und

Fig· 7 .Schaubilder zum Erläutern der Wirkungsweise der Geber nach den vorhergehenden Figuren.

Die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzanlage ist für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine 10 bestimmt, deren vier Zündkerzen 11 von einer nicht dargestellten HoohspannungsZündanlage mit Zündenergie versorgt werden. Zu ihren einzelnen Zylindern führt jeweils ein Abzweigstutzen eines Saugrohres 12}

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in jedem Abzweigstutzen ist ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil 13 eingeschraubt, das über Leitungen I4 aus einer Ringleitung 15 mit Kraftstoff versorgt wird, der unter einem "konstantem Druck von z.B. 2 atü steht. Wenn ein Einspritzventil 13 durch einen Strom während einer be·« stimmten Zeit X^ geöffnet wird, so ist die eingespritzte Kraftstoffmenge direkt proportional zu dieser Öffnungszeit t^.

Die Ringleitung 15 wird über ein Filter 16 und eine von einem Elektromotor 17 angetriebene Pumpe 18 ständig mit Kraftstoff aus einem Vorratstank 19 versorgt. Über einen Druckregler 20 und eine Rücklaufleitung 21 fließt der nicht benötigte Kraftstoff in den Vorratstank I9 zurück.

Am Einlaß des Ansaugrohres 12 befindet sich eine Drosselklappe 25, die in üblicher Weise mittels eines Gaspedals 26 verstellbar ist. Vor ihr ist ein Luftfilter 27 angeordnet. Durch Betätigen der Drosselklappe 25 bei laufender Brennkraftmaschine 10 ändert sich der Druck im Saugrohr 12, der im folgenden kurz Saugrohrdruck genannt werden sollt let die Drosselklappe 25 völlig geöffnet, so herrscht im Saugrohr 12 nahezu der (barometrische) Luftdruck, also der Druck, der am Barometer abgelesen werden kann und der vom Wetter (Hochdruck; Tiefdruck) und von der Höhe abhängt, auf der sich die Brennkraftmaschine 10 befindet. Auf Meereshöhe beträgt er z.B. etwa 76Ο Torr_t. auf einem Bergpaß in 2 4OO m Höhe dagegen nur noch etwa 540 Torr. Wird dagegen die Drosselklappe 25 geschlossen, so hängt der Saugrohrdruck zusätzlich von zwei weiteren Einflußgrößen ab, nämlich der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 , und dem Schließwinkel OC der Drosselklappe 25» Der Saugrohrdruck ist also eine Betriebevariable der Brennkraftmaschine 10.

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Man kann den Saugrohrdruck auf zwei Arten messen: Die erste Art bezieht den Saugrohrdruck auf den Druck Null (absolutes Vakuum). Dieser "absolute" Saug-

v bei_ geöffneter ProsseIkIappq, rohrdruck beträgt wie erwähntY~auf Meereshöhe etwa JoO Torr und in 2 400 m Höhe etwa 540 Torr. - Die zweite Art bezieht den Saugrohrdruck auf den umgebenden Luftdruck, der wie gesagt in weiten Grenzen schwanken kann; bei dieser Art der Messung wird er als Nullpunkt gewählt. Ein Saugrohrdruck, der 100 Torr unter dem umgebenden Luftdruck liegt, kann als Unterdruck von 100 Ton oder als -Druckunterschied von 100 Torr zwischen Saugrohrdruck und (barometrischen) Luftdruck bezeichnet werden. (Die Skalen der Fig. 7 und- 8 zeigen den ι Zusammenhang zwischen beiden Größen« Fig. 7 gibt den Zusammenhang für die Verhältnisse auf Meereshöhe. Fig. θ gibt den Zusammenhang für etwa 2 400 m Höhe. Es bedeuten jeweils p_a » Absolutdruck im Saugrohr, p^ = Druckunterschied zwischen Saugrohrdruck und umgebendem Luftdruck.)

Zum periodischen öffnen und Schließen der Einspritzventile im Synchronismus mit den Umdrehungen der Brennkraftmaschine 10 dient eine in Fig. 1 schematisch dargestellte elektronische Steuereinrichtung, die aus einem raonostabilen Multivibrator 28 und einem an seinen Ausgang angeschlossenen Verstärker 29 besteht, der außerdem einen Umschalter enthält, mit dem die Ausgangsimpulse des Multivibrators 28 abwechselnd auf die zwei linken und die zwei rechten Einspritzventile 13 geschaltet werden. Die beiden linken Ventile 13 sind über ,Ie einen Widerstand 30, die beiden rechten Ventile 13 über je einen Widerstand 31 an den Verstärker 29 angeschlossen. Ihr anderer Anschluß liegt jeweils an Masee. Der Multivibrator 28 und der Verstärker 29 sind ebenfalls jeweils an Masee und an den Pluspol einer nicht dargestellten Spannungsquelle, z.B. einer Batterie, angeschlossen«

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Zum Auslösen der Impulse des monostabilen Multivibrators 28 dient ein von der Nockenwelle 34 der Brennkraftmaschine 10 über einen zweihöckrigen Hocken 35 "betätigbarer Kontakt 36. Jedesmal, wenn dieser Kontakt 36 geschlossen wird, gibt der Multivibrator 28 einen Impuls ab. Dieser Impuls wird vom Verstärker 29 verstärkt; die aufeinanderfolgenden Impulse werden einzeln abwechselnd den linken und den rechten Ventilen 13 zugeleitet.

Die Länge t^ der Impulse des Multivibrators 28 wird gesteuert durch den Druck im Saugrohr 12, und zwar über einen Geber 37» der über eine Leitung 38 an das Saugrohr 12 angeschlossen ist, und der den Druck im Saugrohr 12 in eine elektrische Größe umformt, die über eine schematisch dargestellte Leitung 39 die Impulsdauer t^ des Multivibrators 28 steuert, I¹Ur diese Steuerung sind verschiedene Methoden bekannt, und zwar im Prinzip hauptsächlich Verändern eines Widerstands, eines Kondensators oder einer Induktivität. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Pig. 2-6 wird das Verändern einer Induktivität gezeigt. Eine ausführliche Schaltung mit einer veränderlichen Induktivität zeigen z.B. die deutsche« Patentschriften 1.231.954 oder.1,193-728 CR. 8O76 und 7708). -

Die Länge t^ der Impulse wird dabei im Prinzip so geändert, daß einem niedrigen Druck im Saugrohr 12 (geschlossene Drosselklappe 25) eine kleine Impulsdauer t^ (z.B. 2 Millisekunden) entspricht, einem höheren Druck (geöffnete Drosselklappe 25) dagegen eine große Impulsdauer t^ (z.B. θ Millisekunden) entspricht. Die Impulsdauer ti kann außerdem von weiteren Betriebsgrößen abhängig sein, z.B. der Drehzahl und der Temperatur der Brennkraftmaschine 10.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 « 5 wird durch Verschieben eines · Eisenkerns die Induktivität einer Spule verändert. Dieser Eisenkern wird durch den Druck im Saugrohr verschobt·* ιμίοΙ ?»«.r durc'i eine Kombination des Ein-

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flußes von Absolutdruck im Saugrohr einerseits und Druckdifferenz zwischen Saugrohrdruck und (barometrischen) Luftdruck andererseits« Hiermit erreicht man eine ausgezeichnete Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand bei sehr geringem Aufwand.

Die Fig» 2 und 3 zeigen im Prinzip zwei Lösungsmöglichkeiten für die Kombination dieser Einflüsse. Die Geber nach diesen Figuren werden ebenso wie der Geber 37 an das Saugrohr 12 angeschlossen. Bei dem Geber nach Fig. 2 ist ein Gehäuse 43 durch eine in ihm fest eingespannte Membran 44 in zwei Räume 43 t aufgeteilt^ von denen der Raum 45 über eine Öffnung 47 mit der Außenluft in Verbindung steht und der Raum 46 Über die Leitung 38 an das Saugrohr 12 angeschlossen werden kann»

Die Ausbiegung der Membran 44 ist in beiden Richtungen durch je einen Anschlag 48, 49 begrenzt, die beide einstellbar sein können· In der Mitte der Membran 44 ist eine Stange 50 befestigt, deren anderes Ende an einer Wand einer evakuierten Membrandose 53 befestigt ist, deren andere Wand ihrerseits über eine Stange 54 mit einem Weicheisenkern 55 verbunden ist, dessen anderes Ende über eine Feder 56 an einer Wand des Gehäuses 43 abgestützt ist. Der Kern 55 ist in einer Bohrung 58 eines rechteckförmigen Weicheisenrahmen 57t der im Gehäuse 43 befestigt ist, axial verschiebbar, und auch an diesem Rahmen in geeigneter Weise· geführt. Im Rahmen 57. sind zwei Wicklungen 59» 60 angeordnet. - Wird der Kern 55 nach links (bezogen auf Fig. 2) verschoben, so wird die Induktivität dieser Wicklungen 59» 60 erhöht. Wird der Kern 55 nach rechts verschoben, so wird ihre Induktivität vermindert. Der Kern 55 dient also zusammen mit den Wicklungen 59» 60 und dem Eisenrahmen 57 als elektrischer Geber.

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Der Geber nach Pig« 2 arbeitet wie folgt j Es sei zunächst angenommen, daß die Membran 44 gegen den rechten Anschlag 49 mechanisch festgehalten wird. Herrscht im Raum 46 ein Druck, der sehr niedrig ist, z.B. p_a «· 3OO Torr, so dehnt sich die evakuierte Metalldose 53 stark aus und drückt den Eisenkern 55 gegen die Kraft der Feder 56 nach rechts, so daß die Induktivitäten der Wicklungen 59 und 60 sehr klein sind und die Impulsdauer t^ des Multivibrators 28 klein wird, also durch die kurzen Öffnungszeiten der Ventile IJ wenig Kraftstoff eingespritzt wird. In Fig. 7 entspricht dies dem unteren Ast 64 der dort dargestellten Kurve.

Wird - bei festgehaltener Membran 44 *■ der Saugrohrdruck ρ durch Öffnen der

et

Drosselklappe 25 erhöht, so wird die evakuierte Membrandose 55 stärker zusammengepreßt, die Impulszeit t. wird erhöht und es wird mehr Kraftstoff eingespritzt, Die Anlage arbeitet dann auf dem oberen, gestrichelt eingezeichneten Ast 65 der Kurve nach Fig. 7·

Die Membran 44 ist so bemessen, daß sie sich bei einem Druckunterschied p_d von etwa 200 Torr zwischen (barometrischem) Luftdruck und Saugrohrdruck gegen den rechten Anschlag 49 legt (dies entspricht dem Punkt 66 in Fig. 7) und daß sie sich bei einem entsprechenden Druckunterschied p, von etwa 50 Torr gegen den linken Anschlag 48 legt (dies entspricht dem Punkt 67 in Fig. 7)· Zwischen den Drücken p^ ■ 50 Torr und p, » 200 Torr nimmt die Membran 44 entsprechende Zwischenstellungen ein; dies entspricht in Fig. 7 dem Kurvenabschnitt' 68, nämlich dem Übergang zwischen Teillast und Vollast. V/enn p, kleiner als 50 Torr ist (Drosselklappe 25 weit geöffnet), ergibt sich der Kurvenabschnitt 69, der wie ersichtlich gegenüber dem (gestrichelt gezeichneten) oberen Ast 65 parallel

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in Richtung zu höheren Werten verschoben ist, und zwar ergibt sich hier eine Erhöhung der Impulsdauer t^ um die Zeit t . Bei Vollast (Kurvenabschnitt 69) wird also viel Kraftstoff eingespritzt (fettes Gemisch), bei Teillast (unterer Ast 64) wird dagegen wenig Kraftstoff eingespritzt (mageres Gemisch). Im Über- , gangsbereich (Kurvenabschnitt 68) ergibt sich eine stufenlose Erhöhung der Einspritzmenge und damit ein ausgezeichnetes Fahrverhalten beim Beschleunigen.

Fig. 7 zeigt den Übergang von Teillast zu Vollast auf Meereshöhe, Fig. 8 dagegen in einer Höhe von etwa 2 400m, wie sie auf manchen Alpenpässen erreicht wird. Hier muß bei steigendem Druck bereits bei einem Druck ρ von etwa 350 Torr (Punkt 66') der Übergang vom unteren Ast 64 zu einem Übergangs-Kurvenabschnitt 68' beginnen und bei einem Saugrohrdruck von ρ = 500 Torr (Punkt 67' y ist bereits die Vollaststellung der Membran 44 erreicht, d.h. diese hat sich

_vder ,jeweiligen Höhe noch mögliche, gegen den Anschlag 48 gelegt. Man kann also auch im Gebirge die iDeiV Leistung

voll,
der Brennkraftmaschine 10/iiusnutzen, wobei in diesem zweiten Fall

auch in der Vollaststellung viel weniger Kraftstoff eingespritzt wird als bei

.z.B_.
Vollast auf Meereshöhe, nämlichYnur noch etwa dQffo der Einspritzmenge auf Meereshöhe. Mehr Kraftstoff könnte nämlich von der Brennkraftmaschine 10 in dieser Höhe überhaupt nicht verarbeitet werden, da der zur Verbrennung notwendige Sauerstoff fehlen würde· Der Geber nach der Erfindung paßt also auto-

_t bei Vollast an,
matisch die EinspritzmenglTTdie Höhe an, in der aich die Brennkraftmaschine 10 befindet.

Der Geber nach Fig· 3 ist teilweise ähnlich aufgebaut wie derjenige nach Fig. Für gleiche oder gleiohwirkende Teile werden deshalb dieselben Bezügeaeichen verwendet wie in Fig. 2»

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Der Innenraum 46 des Gehäuses 43 ist auch hier über die Leitung 38 Jait dem Saugrohr 12 verbunden., und die Anschlüsse 39 der Wicklungen 59» 60 sind auch hier mit. dem Multivibrator 28-verbunden. An der linken Wand des Gehäuses 45 ist eine Stange 72 befestigt, deren anderes Ende mit einer Wand der evakuierten Memb.randose 53 verbunden ist, cLeren andere Wand über eine Stange 73 mit der Viand einer' Membrandose 74 verbunden ist, deren Inneres über einen flexiblen,-dicht durch die Wand des Gehäuses 43 durchgeführten Schlauch 75 ^i* ^ier Außen- g luft verbunden ist. Die andere Wand der Membrandose 74 ist über eine Stange mit dem Eisenkern 55 verbunden, der wie beim Geber nach Fig. 2 im.Eisenrahmen 57 axial verschiebbar und durch die,Feder 56 gegen das Gehäuse 43 abgestützt ' ist. An der Stange 76 ist ein Bügel 77 befestigt, dessen gabelförmiges Ende mit einem "Vorsprung 78 auf der Stange 73 zusammenarbeitet und mit diesem die Anschläge 48 und 49 bildet. ^

Der Geber nach Pig. 3 arbeitet ähnlich *ie der Geber nach Pig. 2: Bei Änderungen des Saugrohrdruckes^ ρ verändert die evakuierte Membrandose 53 kontinuierlich ihre Form. Bei einer Druckdifferenz p-, die kleiner ist als etwa 50 Torr, legt sich der Vorsprung 78 gegen den Ansehlag 49. Bei Druckdifferenzen ρi,, die größer Bind als etwa 200 Torr, legt sich der Vorsprung 78 gegen · den Anschlag 48. Dazwischen nimmt er eine Zwischenstellung ein. Man erhält somit bei geeigneter Dimensionierung der Membrandose 74 das gleiche Gesetz für die Einspritzung, wie es in den Fig. 7 und 8 für zwei typische Betriebsfälle dargestellt ist. (Für jeden herrschenden Luftdruck erhält man eine entsprechende individuelle Kurve für die Vollastanreicherung)..

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ersichtlich durch die flexible Leitung 75 komplizierter als dasjenige nach Fig. 2. Selbstverständlich gibt

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es noch weitere Arten der Kombination des Einflußes von. Absolutdruck ρ im Saugrohr und der Druckdifferenz ρ,, z.B.· eine Kombination über entsprechende Hebelsysteme. -

Die Fig.: 4 bis; 6·· zeigen ein Ausführungsbeispiel,, das nach dem in Fig» 2 dargestellten Prinzip aufgebaut ist» Der Geber 57 nach diesen Figuren hat ein

" aus zwei Gehäuseteilen 81_t 82 bestehendes Gehäuse; diese Gehäuseteile greifen JÄeinamLer und! sind durch einen G-Ring 85 gegeneinander und gegen den Luftdruck im umgebenden Raum abgedichtet.- Der untere Teil dee Gehäuse teils weist eine Ringschulter 84 mit einem in eine Nut derselben eingelegten 0-Eing 85 auf. Eine gewellte Membran 86, die in Fig. 6 in Drauf sieht dargestellt ist, liegt mit ihrem Außenrand auf der Ringschulter 84 und dem O-Ring 85 auf; eine tellerförmig ausgewölbte runde Blechscheibe 87 liegt mit ihrem als Flanschring 88 ausgebildeten Rand gegen den Außenrand der Membran 86 an. Durch Schrauben 89, von denen in Fig. 4 nur eine sichtbar ist, wird der

\ Flanschring 88 gegen die Ringschulter 84 gepreßt und spannt dabei den Außenrand der gewellten Membran 86 dichtend ein. - Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die gewölbte Seite der tellerförmigen Blechscheibe 87 von der Membran 86 abgewandt und weist in ihrer Mitte eine zentrale Öffnung 90 auf. Ebenso weist die Membran 86 in ihrer Mitte eine zentrale Öffnung auf; in diese Öffnung ist eine Buchse 95 eingesetzt. Diese hat eine obere Ringschulter 94i die auf dem Innenrand der Membran 86 aufliegt. Ein Ring 95 liegt gegen die gegenüberliegende Seite des Innenrands der Membran 86 an und ist durch einen Bördelwulst 87 gegen die obere Ringschulter 94 verspannt, so daß die Membran 86 luftdicht in der Buchse 93 befestigt ist. Die Buchse 93 weist eine Gewindebohrung auf, in der eine Einstellschraube 97 geführt ist, die an ihrem

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unteren Ende durch eine Gegenmutter 9® gesichert und an ihrem oberen Ende mit einem Lagerzapfen 99 versehen ist*

In eine Gewindebohrung am unteren Ende des Gehäuseteils 82 ist eine Hohlschraube 102 eingedreht, deren oberes Ende sich um die Gegenmutter 98 und das untere Ende der Buchse 93 herum bis· nahe zu einer Hingfläche 1'0J der Buchse 93 erstreckt. Die Buchse 93 kann sich also in axialer Richtung nur von ihrer - gezeichneten - Stellung, in der sie an der Scheibe 87» also an ihrem oberen Anschlag anliegt, bis zu einer unteren Stellung bewegen, bei der ihre Ringfläche 103 gegen den oberen Rand der Hohlschraube 102 (unterer Anschlag) anliegt. Bei einer Ausführungsform beträgt die mögliche axiale Verschiebung z.B. 0,8 mm.

Durch die Membran 86 ist das Innere, des Gehäuses 81^82 in zwei gegeneinander abgedichtete Innenräume 104 und 105 getrennt. Der Innenraum 104 unterhalb der Membran 86 ist durch eine Bohrung I06 mit der Außenluft verbunden. Der Innenraum I05 ist über die - in Fig. 4 versetzt eingezeichnete * Leitung mit dem Saugrohr 12 verbunden. An der Einmündung der Leitung 3Ö in den Innen* raum 105 befindet sich ein durch eine Feder 10? belastetes Überdruckventil 10Θ, in dem eine Drosselbohrung 109 eingearbeitet ist. Die Feder 107 ist so eingestellt, daß sich das Ventil 108 öffnet, wenn der Druck in der Leitung 38 um 0,05 kg/cm größer ist als der Druck im Innenraum 105· Hierdurch wird dae Verhalten beim Beschleunigen verbessert·

Das*Gehäuseteil 81 verjüngt sich Über eine Ringschulter 1i2nach oben hin. Auf dieser Ringschulter 112ist mit Sohrauben 110 eine Tragplatte 111

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befestigt; und auf dieser ist mittels zwei Schrauben. II4 über Distanzstücke 115 ein im Querschnitt etwa rechteckförmiger Eisenrahmen 116 befestigt) der aus zu einem Ring gewickeltem dünnem Eisenband hoher Qualität besteht und der eine durch zwei gegenüberliegende Rahmenschenkel gehende Mittelbohrung 117 aufweist. Im Innern des Eisenrahmens Ho befinden sich zwei übereinander gewickelte Spulen 118, 119» deren insgesamt vier Anschlüsse über eine in Fig. 5 sichtbare Steckvorrichtung 120 abgedichtet durch das Gehäuseteil 81 durchgeführt und über das Kabel 39 (Fig. 1) mit dem monostabilen liultivibrator 28 verbunden sind. - Am oberen Ende (bezogen auf Fig. 4) des Eisenrahmens 116 ist eine Tragplatte 122 befestigt; auf dieser ist eine Blattfeder 125 befestigt, die dieselbe Form hat wie eine an der Tragplatte 111 befestigte Blattfeder I24, welche, wie aus Fig. 5 ersichtlich, mit zwei äußeren Schenkeln 125, 126 auf Vorsprüngen der Tragplatte 111 mit Schrauben 127 festgeschraubt ist und mit ihrem Mittelschenkel 128 an einem Eisenkern 129 befeBtigt ist, der in der Mittelbohrung II7 des Eisenrahmens 116 axial verschiebbar ist« Die beiden äußeren Schenkel 125» 126 und der Mittelschenkel der Blattfeder 124 (bzw. der identisch ausgebildeten und befestigten Blattfeder I23) sind an beiden Enden durch je einen Quersteg 132, 133 miteinander verbunden, so daß eich bei axialer Verschiebung des Eisenkerns 129 die Schenkel 125, 126, 128 der Blattfeder I24 (bzw. 123) federnd durchbiegen, jedoch eine seitliche Bewegung des Eisenkerns 129 sicher verhindern.

An seinem unteren Ende weist der Eisenkern eine kegelförmige Anschleifung auf) wird der Eisenkern nach unten verschoben, so taucht diese Anschleifung 134 immer tiefer in die Mittelbohrung 117 in unteren Teil des Eisenrahmens 116 ein« un die Induktivität der Spulen 118 und 119 nimmt zu. üie Form der

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Anschleifung 154 bestimmt dabei, wie stark die Induktivität zunimmt, wenn der Eisenkern 129 nach unten verschoben wird.

In dem Eisenkern 129 ist ein Sechskantstück I55 aus nichtmagnetxschem Material befestigt, und an diesem ist seinerseits ein Lagerzapfen I56 befestigt, der in eine (in Fig. 4 im Schnitt dargestellte) Lagerschale 157 eingreift, welche an

ein>er Wand «iner evakuierten Membrandose 158 befestigt ist. Die gegenüberliegende Wand der Membrandose 158 ist über ein Zwischenstück 139 fest mit einer Wand einer evakuierten Membrandose I40 verbunden, an deren anderen Wand eine Lagerschale 144 befestigt ist, die gegen den Lagerzapfen 99 anliegt. Die Lagerschale 144 und der Lagerzapfen 99 bilden ebenso wie der Lagerzapfen I36 und die Lagerschale 157 3^e ein allseits bewegliches Gelenk und erlauben dadurch eine günstige Einstellung der Membrandosen I38, I40.

Das obere Ende des Eisenkerns 129 weist eine Verbreiterung I45 auf, gegen die das eine Ende einer Druckfeder I46 anliegt, deren anderes Ende gegen den Ab-Schluß 147 eines Vorsprungs I48 des Gehäuseteils 81 anliegt. In diesem Vorsprung 148 ist ferner eine bügelartige Feder 149 befestigt, deren beide Schenkel mit Vorspannung .gegen einen in axialer Fortsetzung des Eisenkerns 129 angeordneten und mit diesem verbundenen Zapfen I50 anliegen. Bewegt sich der Eisenkern 129, so reiben die Schenkel der Feder 149 gegen den Zapfen I50 und dämpfen dadurch die Bewegung des Eisenkerns 129· Die Feder 149 und der Zapfen I50 dienen also als Dämpfeinrichtung« ■ '

Der Geber nach den Fig. 5-5 arbeitet wie folgt: Nach der Montage wird zunächst der Innenraum 105 an einen Druck von ρ = 500 Torr angeschlossen. Dabei legt sich die Membran 86_nmi± ,dej_ooberen. Bingschuiter 94 gegen die Bloch-

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scheibe 87, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Die Hohlschraube 102 wird herausgeschraubt und die Einstellschraube 97 wird so eingestellt, daß sich ein unterer Einstellpunkt 154 (Fig. 7) mit einer vorgeschriebenen Sinspritzzeit t. ergibt. - Dann wird der Innenraum 105 mit dem normalen (barometrischen) Luftdruck von z.B. ρ = 750 Torr beaufschlagt, so daß auf beiden Seift

ten der Membran 86 derselbe Druck herrscht und diese durch die Druckfeder ^ nach unten verschoben wird,.- Daraufhin wird die Hohlschraube 102 so weit eingeschraubt, bis man einen oberen Einstellpunkt 155 (Fig. 7) ^it einer gewünschten Einspritzzeit t.... erhält. Dadurch sind Anfang und Ende des Kurvenzuges 64, 68, 69 (Fig» 7) feetgelegirt Seine Form ergibt eich durch die Art der Anschleifung 154* die Charakteristik der Membrandosen I58, 140* axe Federkonstanter der Feder I46 und der Blattfedern 125, 124 und durch die Federkonstante der; gewellten Membran. Letztere wird so bemessen, daß die Buchse 95 bis zu einer Druckdifferenz p, von etwa 200 Torr (Punkte 66 bzw. 66*) gegen die Scheibe 87 anliegt, bei abnehmender Druckdifferenz p, sich allmählich nach unten bewegt und bei einer Druckdifferenz p, von etwa 50 Torr (Punkte 67 bzw· 67') gegen die Hohlschraube 102 zu liegen kommt. - Die angegebenen Werte sind selbstverständlich nur als Beispiele zu verstehen. Ihre Größe hängt von der Bauart der Brennkraftmaschine 10 und ihrem gewünschten Charakter ab. - Auch die Form des Kurvenzugs 64, 68, 69 und die Lage der Einstellpunkte 154 und 155 ist für jeden Brennkraftmaschinentyp verschieden und wird durch Probeläufe festgestellt. Verschiedene Geber 57 sind deshalb untereinander austauschbar.

Durch die Erfindung wird es möglich, einen Geber so auszubilden, daß er sich sowohl für Teillast wie für Vollast eignet, und zwar dadurch, daß im

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Vollastbereich durch einen zusätzlichen Einfluß - den Druckunterschied p, der Geber zusätzlich verstellt wird* Man erhall; hierdurch eine robuste Baueinheit, die nur durch wenige Leitungen mit dem Steuergerät 28 verbunden werden muß und die sehr betriebssicher arbeitet. Selbstverständlich sind viele verschiedene Bauarten für einen Geber denkbar, der nach diesem Prinzip arbeitet. Auch ist es nicht' unbedingt erforderlich, daß die Druckdifferenz p, stetig auf die Membran 86 (Fig. 4) einwirkt; man kann auch eine Membran verwenden, die bei einer bestimmten Druckdifferenz schlagartig von einer Lage in die andere schnappt. Allerdings ergibt die beschriebene Ausführungsform eine besonders angenehme, weichere Beschleunigung, da hier der Einfluß von p, stetig wirksam wird.

Ein Vergleich der Fig. 7 und 8 zeigt deutlich, warum beim vorliegenden Geber außer dem Absolutdruck ρ auch die Druckdifferenz p, einwirken muß. Es wäre zwar ohne weiteres möglich, eine Kurve entsprechend Fig. 7 auch ohne Einwirkung der Druckdifferenz p, zu erhalten, z.B. durch geeignete Formgebung der Anschleifung 134 (Fig. 4). Die Volllast-Anreicherung (t in Fig. 7) würde dann aber nur bei Betrieb auf Meereshöhe wirksam, nicht jedoch bei Betrieb im Gebirge, denn dort wurden sich nur Einspritzzeiten t. ergeben, die dem unteren Kurvenast 64 der Fig. 7 entsprechen. Nimmt man z.B. die Einspritzdauer t^ bei 500 Torr nach Fig. 8 zu 100 % an, so würden sich ohne den Einfluß der Druckdifferenz p_d (entsprechender Wert für 5OO Torr in Fig. 7) nur 82% ergeben, mit anderen Worten, die Brennkraftmaschine könnte mit einem solchen Geber im Gebirge nur ca. 70 ··· 80% ihrer möglichen Leistung abgeben. Durch die Erfindung wird dagegen eine automatische Anpassung der Vollast an den Jeweils herrschenden Luftdruck erzielt.

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Claims (16)

Robert Bosch GmbH . R. 9084 Rb/Kn Stuttgart Ansprüche

1. Geber für eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine, mit einem vom Druck im Saugrohr der Brennkraftmaschine steuerbaren Organ, das auf einen elektrischen Geber zum Steuern ψ der Einspritzdauer einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Organs (44» 53i 53» 74» 86, 138, I40) sowohl von der Höhe des absoluten

Druckes (p ) im Saugrohr (12) wie von der Höhe des Druckunterschiedes a

(ρ,) zwischen dem Druck im Saugrohr und dem (barometrischen) Luftdruck abhängig ist»

2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die La^rf des Organs (44,53; 74; 86, 13*31 MO) in einem bestimmten Teilbereich (68, Fi^. 7; 68', Fig. 8) des Druckunterschiedes (p_d) zwischen dem Druck im /augrohr (12) und dem (barometrischen) Luftdruck abhängig von diesem Druckunterschied (Pj) kontinuierlich veränderlich ist.

3. Geber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine untere Grenze (67, 67·) des Teilbereiches (68, 68') bei einem Druckunterschied (p_d) von etwu 50 his 100 Torr liegt.

4. Geber nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine obere Grenze (66, 66·) des Teilbereiohes (68, 68') bei einem Druckunterschied (p,) von etwa I50 ... 250 Torr liegt,

5· Geber nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Organs (44f53l 74l 86, 1.JU, I40) in mindestens zwei Teilbereichen

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des Druckunterschiedes (ρ,) zwischen dem Druck im Saugrohr (12) und dem (barometrischen) Luftdruck nur abhängig von der Höhe des absoluten Druckes (p ) im Saugrohr veränderlich ist·

6. Geber nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß das vom Druck im Saugrohr steuerbare Organ (44»535 74; 86, 138, I40) mindestens eine evakuierte Membrandose (53» 138, I40) aufweist, bei der

wenigstens eine Wand abhängig von dem auf sie wirkenden Druck (p ) gegen

eine Rückstellkraft lageveränderlich ausgebildet ist, daß ferner ein abhängig vom Druckunterschied (p_d) zwischen' dem Druck im Saugrohr (12) und dem (barometrischen) Luftdruck lageveränderliches Glied (44; 74» 86) vorgesehen ist, und daß die Lage sowohl der Viand der Membrandose wie des lageveränderlichen Glieds zusammen die Einstellung des elektrischen Gebers (55, 57, 59, 60; 116, 118, II9, 129) bestimmen.

7· Geber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das abhängig vom Druckunterschiedfp,) lageveränderliehe Glied als bewegliche Membran { (86) ausgebildet'ist.

8. Geber nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (86) eine Eigensteifigkeit aufweiet.

9. Geber nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (86) mit mindestens einem Anschlag (87» 102) zusammenarbeitet, der ihre Lageänderung begrenzt.

10. Geber nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (102) einstellbar ist.

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11. Geber nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dia® <£ie Membran (86) mit zwei Anschlägen (87, 102) zusammenarbeitet„ wenigstens derjenige, gegen den sie sich bei niedrigen schieden (p,) legt, einstellbar ist.

12. Geber nach einem der Ansprüche 7-11» dadurch gekennzeieBraniet,, daß! efcie Membran (86) mit einem Rand ortsfest in einem Gehäuse (ßi_K ©Σ?) angeordnet ist und daß die evakuierte Membrandose (138, I40)) ami" einer Seite an der Membran (86) angreift.

13· Geber nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandose (86) auf einer Seite von der Membran (86) jreflilir-fe ist

14· Geber nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, Membran (86) und evakuierter Membrandose (I40) ein allseits liches Gelenk (99» 144) angeordnet ist.

15· Geber nach einem der Ansprüche 12 - 14» dadurch am Angriffspunkt der evakuierten Membrandose (I40) an dier· (86) eine Einstellvorrichtung (97» 98) zum Einstellen des AV&staiaxies zwischen Membran (86) und evakuierter Membrandose (140) Wontgmsehmk ist. ·

16. Geber nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet» daß die Einstellvorrichtung (97♦ 98) eine den an der Membran (86)i angeordneten Teil (99) des Gelenks (99, I44) verstellende Schraube (97) auf-

weist.

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α ι

If, ©eixer m;&©ta Anspruch; Ϊ5 oder t6, dadurch gekennzeichnet, daß. die Einstell

(97> 98) von der Außenseite des den Geber (37) aufnehmenden ^s zugänglich ist,'.

tßt» ifelaeii 3a®e!a: Anspruch 1,6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrich-■fcrog CW» ^⁸) koaxial mit eineia Einstellorgan (1;Q2) für einen einstell-(10^, tO-j) der leratlaran (ββ) angeordnet iat*

e-inem der Ansprüche 12i - to,, diadurch. gekenniZieiQhnet_t daß; der

Q&ber ('tte_ft tta,, tt^_t t29)»· die evakuierte los© (I58_r I40) ifem%ran; ('8^s6,} Mniereiniander- in einem Sehäuse· (8t, 82)- angeordnet

'7_t dladiwehi gefeenaaeieanet,,. daß der elektrisch:© Geber 1Ü1Ä, it$}_h WS:}, or-tafeat im Gehiäaae· (St, 82:) angeordnet ist, daß· «im l^ffiisi €Φε lejß^ajii (84) im Ciefeäiaee:· befestigt iat* und daß; die evakuier-

i!-4.ö)i aw-iaehein; dem lageveränderliichen Te.il der¹ einem. meGkaniseft bewe-gjfearea Singangaglied (1:2?| de a

iigecirdia^t iat» dme seimer/seAta· diurefe eine diie evakaierte letab'raRdase; gepreßt

der· M&prüiehe ty m, 2Q₁, daiuroto gekennzeichnet* 4aß. die· iiienrsrai diiareli eiaem Flanactoing (88) aast einer iea ©eAetoaea ^2) befeatig:t ist iAnd daß aa dieaem iafeate,c Äasacshils^ föf) Sike die» la:g.ev©ränd^!erlteh.ea

(-86) aixgeQrdaet, ist*

ORIGINAL INSPc

Robert Bosch GmbH · ^R- 9084 Eb/Kn

Stuttgart ' Oft

22« Geber naoh Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Planschring

(88) und der ortsfeste Anschlag (87) als ein einziges, tellerförmiges Teil (8?) ausgebildet sind, dessen gewölbte Seite von der Membran (86) abgewandt ist.

25« Geber nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorfe richtung (97 > 9®) nach Herausnehmen des Einstellorgans (102) zugänglich ist..

24, Geber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet._t daß: eine Dämpf einrichtung (Ή9» t50) zum Dämpfen der La^c Veränderungen des druekabhängigen Organs (44, ^V₁ ?4ί 8β» 158, 140) vorgesehen ist.

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