DE1908138C3

DE1908138C3 - Kraftstoff-Einspritzanlage für Ottomotoren

Info

Publication number: DE1908138C3
Application number: DE19691908138
Authority: DE
Inventors: Herbert James Sutton Coldfield Warwickshire Littlehales (Grossbritannien)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1968-01-02
Filing date: 1969-02-19
Publication date: 1974-02-14
Also published as: FR2032033A5; DE1908138A1; DE1908138B2; GB1190861A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzanlagc für Ottomotoren mit einem in der Kraftstoffleitung zwischen Einspritzpumpe und einer Mcngenteilercinrichtung angeordneten Druckmindervorrichtung, die bei Überschreiten eines Solldrucks in der Leitung stromabwärts der Druckmindervorrichtung Kraftstoff über eine Entlastungsleitung abführt.

Bei einer bekannten Kraftstoff-Einspritzanlage dieser Art (vgl. SAE Journal, Dez. 1957, S. 60) erfolgt die Einspritzung über ein solcnoidbetätigtes Einspritzventil, das in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors elektronisch gesteuert wird.

Durch die schweizerische Patentschrift 306 458 ist es bekannt, zwischen Verteiler und Pumpe einen Speicherraum vorzusehen, der zum Teil durch ein Drossel-Überströmventil begrenzt ist, dessen Durchflußquerschnitt von der Motordrehzahl abhängig ist, und welches unter dem Einfluß mindest einer Feder steht, deren Vorspannung zur Regelung des Speicherdruckes des Brennstoffes verändert werden kann. Bei gegebener Federvorspannung läßt sich somit die Drehzahl des Motors begrenzen, indem der erhöhte Brennstoffdruck im Speicherraum eine Vergrößerung der Durchtrittsöffnung des Drosselventils zur Folge hat, was eine Abnahme der abgegebenen Brennstoffmenge des Verteilers bewirkt. Wird die Einstellung der Federspannung geändert, so verändert sich ebenfalls der Speicherdruck und die maximale Brennstoffmenge nimmt einen anderen Wert

an. Durch die deutsche Patentschrift 927 358 ist es feiner bekannt, die Brennstoffzufuhr zum Verteiler zeitweise zu unterbrechen, wenn der Unterdruck im Saugrohr eine vorher bestimmte Grenze übi_rschreikM. Zu diesem Zweck svird der den Verteiler steuernd Unterdruckregler außer Betrieb gesetzt, wodurch sich der Verteiler selbsttätig auf eine in diesem Fall größere Kraftstoffmenge verstellen kann. Auf Ui,--. Weise wird erreicht, daß der Motor beim plötzlich..·.·. Beschleunigen aus dem Leerlauf sofort genügen..·' Kraftstoff erhält.

Schließlich ist es aus der deutschen Ausiei!·. schrift 1 046 398 bekannt, bei einer insbesondere !'■;-Dieselmotoren verwendeten Einsprilzanlagc i^!.. K.aftstoffzufuhr zum Motor mittels eines Stc κ Schiebers zu unterbrechen und somit den Motor .-u-v Stillstand zu bringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, oi Kraftstoff-Einspritzanlage der genannten Art in c,· fächer und zweckmäßiger Weise derart auszubilde daß dem Motor -unter bestimmten Betriebsbedinuuii gen kein Kraftstoff mehr zugeführt wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfinduriij gemäß die Mengenteilereinrichtung bei einem in i! rem Bereich herrschenden Kraftstoffdruck urneeinem Mindestdruck gesperrt bleibt, daß die DrucV mindereinrichtung über ein Solenoid von einem Snii druck für Normalbetrieb auf einen Solldruck ui, schaltbar ist, der niedriger als der Mindestdruck i-.i. und daß zur Betätigung des Solenoids elektrisch Schalter vorgesehen sind, die unter bestimmten Bv triebsbedingungen des Motors geschlossen sind.

Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung ohr,..· die Verwendung weiterer, zusätzlicher Ventile oder Steuereinrichtungen auch dann einen wirtschaftlichen Kraftstoffverbrauch und sorgt somit auch gleichzeitig für einen minimalen Schadstoffanteil in den Abgasen, wenn sich der Motor im schiebenden Zustand befindet, d. h., wenn sich die Drehzahl des Motors trotz geschlossener Drosselklappe über der für den Leerlauf bestimmten Drehzahl befindet.

Weitere zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen herausgestellt und der Beschreibung beschrieben, auf die verwiestn wird.

Die Erfindung wird im nachfolgenden an Hand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoff-Einspritzsystems zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern und

F i g. 2 ein Funktionsschema eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Das in F i g. 1 gezeigte Kraftstoff-Einspritzsystem umfaßt p.inen Behälter 10, aus dem Kraftstoff durch eine elektrisch betriebene Kraftstoffpumpe 11 über ein Filter 12 angesaugt wird. Die Pumpe 11 ist so angeordnet, daß Kraftstoff unter Druck einer Anzahl von Düsen zugeleitet wird, von denen eine bei 13 gezeigt ist; diese Düsen sitzen im eingebauten Zustand in der Ansaugsammelleitung des zugehörigen Motors.

Die Kraftstoff menge, die die Düsen 13 erreicht, wird durch eine kombinierte Dosier- und Verteileinrichtung 14 dosiert. Die Dosiereinrichtung umfaßt in

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diesem Ausführungsbeispiel einen Freikolben, der in einer Bohrung frei glcilbar ist, zu deren gegenüberliegenden Enden jeweils abwechselnd Kraftstoff gefördert wird. Mit der Zuleitung von Kraftstoff an das cine Ende dieser Bohrung wird der Freikolben an das gegenüberliegende Ende bewegt, das während dieser Zeil in Verbindung mit einer Leitung steht, d.e zu einer der Düsen 13 führt. Einer Düse wird jedoch aur dann Kraftstoff zugefördert, wenn der Druck des einntrömenden Kraftstoffs einen Sollwert überschrei_ict, der dem Druck entspricht, der zum öffnen eines fcderbelasteten Ventils in der Düse selbst erforder-Hch ist. Wenn der Druck des einströmenden Kraft-Stoffs unter diesem Sollwert liegt, wird der Freikolben nicht verschoben und den Düsen 13 wird kein Kraftstoff zugeführt.

Zwischen der Pumpe 11 und der Dosier- und Verteilcinrichtung 14 ist eine Druckmindereinnchtung 15 vorgesehen. Die Druckmindcrcinrichlung 15 ist so ausgebildet, daß Kraftstoff abgeleitet *M, der von der Pumpe 11 kommt, wenn er einen Solldruck überschreitet. Der überschüssige Kraftstoff gelangt dabe, durch eine Leitung 16 zum Behalter 10.

Die Druckmindereinrichtung hat jedoch zwei mogliehe Einstellungen. In der einen Einstellung fließt Kraftstoff durch die Leitung 16 zum Behälter 10 nur

dann, wenn der Druck des von der Pumpe 11 kornmenden Kraftstoffs erheblich über dem Druck liegt, bei dem die Dosier- und Verteileinrichtung 14 arbeitet, um den Düsen 13 Kraftstoff zuzule.ten. In der anderen Einstellung gestattet die Druckminderernrichtung 15 ein Abfließen von Kraftstoff von der Pumpe 11 bei einem Druck, der unter dem liegt be. dem die Dosier- und Verteileinrichtung 14 arbe.tet.

In der ersten Einstellung gestattet die Druckmindc-einrichtung also ein Zufördern von Kraftstoff von der Pumpe 11 zur Dosier- und Verteileinnchtung 14 bei einem Druck, der wiederum eine ZuIe.-tun! von Kraftstoff zu den Düsen 3 ermöglicht. In der zweiten Einstellung jedoch verhindert die Druckmindereinrichtung 15 ein Arbeiten der Dosier- und Verteileinrichtung 14, so daß den Düsen 13 in dem zugehörigen Motor kein Kraftstoff zugeleitet w.rd

Die Druckmindereinnchtung 15 ,st durch einen Hubmagneten 17 betreibbar, der nicht in Betrieb ist, wenn die Dosier- und Verteileinrichtung 14 als betriebsfähig vorgesehen ist, der jedoch erregt ist wenn

die Dosier- und Verteileinrichtung 14 nicht betrieben werden soll. Der Hubmagnet 17 ist in einen clektnsehen Stromkreis 18 eingeschaltet, der zwei Schalter 19 und 20 umfaßt, die in Reihe mil einer Batterie 21 geschaltet sind.

in diesem Ausführungsbeispiel sind die Schalter 19 und 20 mit einer Drossel zur Regelung der zum Motor zugeführten Luft bzw. mit einer Einrichtung verbunden, die auf die Druckminderung in der Ansaugleitung des Motors anspricht. Nur wenn die Drossel geschlossen ist und der Druck in der Ansaugleitung über einen Sollwert liegt, sind beide ίο Schalter geschlossen. Diese Verhältnisse Siegen beispielsweise bei Übersteuerung vor, d. h. wenn die Drossel geschlossen ist, die Drehzahl des Motors jedoch von einer relativ hohen Drehzahl abfällt. Es ist jedoch wichtig, daß der Schalter 20, der durch die is auf die Druckminderung in der Sammelleitung ansprechende Einrichtung gesteuert ist, geöffnet wird, ehe die Lecrlaufdrehzahl des Motors erreicht ist. Es versteht sich, daß normalerweise die größte Druckminderung oder der gering· .··.: Druck dann in de: so Sammelleitung vorliegt, wenn 1er Motor sich im Leerlauf befindet. Durch offnen des Schalters 20 wird der Hubmagnet entregt, so daß dic Dosier- und Verteileinrichtung 14 betriebsfähig gemacht wird, um dem Motor Kraftstoff zuzuleiten, damit der Motor »5 mit seiner Leerlaufdrehzahl läuft.

Der den elektrischen Hubmagnoten 17 steuernde Schaltkreis kann gemäß der Darstellung in F i g. 2 abgewandelt werden, indem die Schalter 19 und 20 parallel geschaltet werden. Der Schalter 19 wird nur dann geschlossen, wenn die Drossel geschlossen wird, und der Schalter 20 ist nur dann offen, wenn die Druckminderung in der Sammelleitung über dem Sollwert liegt. In einem weiteren Ausführungsbeispie! ist nur ein Schalter vorgesehen. Dieser wird bei festgelegten Laufbedingungen des Motors betätigt.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt dic Druckmindereinrichtung ein einziges Druckminderventil mit einer Feder, die den Druck bestimmt, bei dem Kraftstoff durch die Leitung 16 abfließt, wobei der elektrische Hubmagnet 17 so angeordnet ist, daß die Stellung eines Anschlags für die Feder eingestellt wird, um damit den Druck zu variieren, bei dem der Kraftstoff abfließt.

In einer Alternativausführung sind jedoch zwei 45 Druckminderventile parallel sowie ein Umsteuerventil vorgesehen, das vom elektrischen Hubmagneten 17 gesteuert ist, so daß der Kraftstoff von dem einen Druckminderventil zum anderen umgeleitet wird. Andere Formen von Druckminderventilen können Sf jedoch statt dessen vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I 908 Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzanlage für Ottomotoren mit einem in der Kraftstoffleitung zwischen Einspritzpumpe und einer Mengenteilereinrichtiing angeordneten Druckmindervorrichtung, die bei Überschreiten eines Solldrucks in der Leitung stromabwärts der Druckmindervorrichtung Kraftstoff über eine Entlastungslcitung abführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen-•teilereinrichtung (14) bei einem in ihrem Bereich herrschenden Kraftstoffdruck unter einem Mindestdruck gesperrt bleibt, daß die Druckmindereinrichtung (15) über ein Solenoid (17) von einem Solldruck für Normalbctrieb auf einen Solldruck umschaltbar ist, der niedriger als der Mindestdruck ist und daß zur Betätigung des Solenoids (17) elektrische Schalter (19, 20) vorgesehen sind, die unter bestimmten Betricbsbedingungen des Motors geschlossen sind.

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß einer der elektrischen Schalter (19, 20) mit der Drosselklappe des Motors verbunden ist und der andere in Abhängigkcit vom Druck im Saugrohr des Motors betätigbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Schalter (19, 20) in Reihe liegen und beide zur Erregung des Solenoid:. (17) nur dann geschlossen sind, wenn sich die Drehzahl des Motors bei geschlossener Drosselklappe über der für den Leerlauf vorgesehenen Drehzahl befindet.

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