DE1939699A1 - Einspritzanordnung mit elektronischer Zumessung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge in den Hochdruckraum einer Einspritzpumpe - Google Patents

Description

R. 954-0
22.7.1969 Cl/Km

Anlage zur
Patentanme1dung

ROBERT BOSCH GI-IBII, Sbutbgart V/, Breitscheidstr. 4-

Einspritζanordnung mit elektronischer Zumessunp; der einzuspritzenden Kraftstoffmenge in den Ilochdruckraum einer Einspritzpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzanordnung mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckteil, mit einer mechanisch angetriebenen Einspritzpumpe und mit einem elektronischen Steuergerät zur Bestimmung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge.

Wird eine Brennkraftmaschine an einem optimalen Arbeitspunkt betrieben, so kann einerseits der Kraftstoffverbrauch gering gehalten werden und andererseits enthalten die Abgase sehr wenig teilverbrannte giftige Bestandteile.

Bei der bekannten elektronischen Benzineinspritzung werden zum Einspritzen des Kraftstoffes in das Saugrohr der Brennkraftmaschine Magnetventile verwendet, denen der Kraftstoff unter konstantem Druck zugeleitet wird. Die eingespritzte Kraftstoff-

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menge ist dabei genau der Öffnungdauer der Magnetventile proportional, so daß von einem elektronischen Steuergerät lediglich die Öffnungsdauer für die Magnetventile bestimmt zu werden braucht.

Bei den bekannten Anordnungen kann der Einspritzdruck des Kraftstoffes jedoch den an den Magnetventilen anstehenden Kraftstoffdruck nicht übersteigen. Aus diesem Grunde sind derartige Einspritzsysteme für eine Direkteinspritzung des Kraftstoffes in den Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine wegen der dabei erforderlichen sehr hohen Drücke ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzanordnung zu schaffen, welche zur Bestimmung eines optimalen Einspritzmenge ein elektronisches Steuergerät enthält und einen derartig hohen E in sprit ζ druck liefert, daß sie auch für eine Direkteinspritzung des Kraftstoffs in den Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine geeignet ist.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Anordnung der eingangs genannten Art darin, daß die Einspritzpumpe in Zylindern bewegliche Druckkolben aufweist, auf die nur in druckerzeugender Richtung eine Antriebskraft einwirkt, daß in den Zu- und/oder Abflußleitungen zu den Zylindern den Niederdruckteil vom Hochdruckteil trennende Rückschlagventile angeordnet sind und daß in den Zeiträumen, in denen keine Antriebskraft auf die Druckkolben einwirkt, mit Hilfe mindestens eines in die Zuleitungen eingeschalteten, von dem elektronischen Steuergerät betätigten Magnetventile s eine der Öffnungsdauer des Magnetventil es proportionale Kraft stoff menge in die Zylinde-r eingefüllt wird. Der Druck des einzuspritzenden Kraftstoffes vor den Magnetventilen ist, wie bei der elektronischen Saugrohr-Benzineinspritzung, nicht sehr hoch. Mit Hilfe der Rückschlagventile und der Hochdruckpumpe ist es trotzdem in einfacher Weise möglich, die Menge des einzu-

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spritzenden Kraftstoffes genau vorher zu bestimmen und unter hohem Druck in den Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine einzuspritzen. Derartige Einspritzanordnungen sind selbstverständlich auch nach wie vor für eine Saugrohreinspritzung geeignet. Die erfindungsgemäße Einspritzanordnung hat den weiteren Vorteil, daß sie mit einem Vielstoffmotor zusammenarbeiten kann. Es ist dann, lediglich erforderlich, das elektronische Steuergerät auf den spezifischen Heizwert des verwendeten Kraftstoffes einzustellen.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 das Zusammenwirken von Hochdruckteil und Niederdruckteil einer erfindungsgemäßen Einspritz anordnung und

Fig. 2 das Schema einer Einspritzanordnung für eine Vier-Zylinder- Breiinkraf tmaschine .

In der Fig. 1 ist bei 10 ein elektronisches Steuergerät angedeutet, dem bei 11 die bei der Zumessung des Kraftstoffes zu berücksichtigenden Parameter und Betriebsdaten der Brennkraftmaschine zugeführt sind. Das Steuergerät 10 betätigt ein bei angedeutetes Magnetventil, dem bei 13 unter konstantem Druck stehenda?Kraftstoff zugeführt wird und das bei 14 den Kraftstoff dann weiterleitet, wenn die V/icklung seines Elektromagneten stromdurchflossen ist. Der Kraftstoff bei 13 wird von einem Druckregler 15 geliefert, der bei 16 mit einer Kraftstoffpumpe 17 verbunden ist. Die Kraftstoffpumpe 17 entnimmt einem Kraftstofftank 18 über einen Filter 19 Kraftstoff. Der überschüssige von der Pumpe 17 ge-.förderte Kraftstoff wird bei 20 dem Druckregler 15 entnommen und fließt in den Tank 18 zurück. Der Hochdruckteil der Einspritzanordnung besteht aus einem Druckkolben 21 der in einem Zylinder 22 gleitet. Der Druckkolben wird von

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einem Nocken 23 in Hubrichtung angetrieben. Wenn das Magnetventil 12 geschlossen bleibt, so bleibt der Kolben_21 auch an seiner oberen Lage, da keine weiteren Kräfte außer den von dem ■ Nocken 23 erzeugten Antriebskräften auf ihn wirken. In der Zuleitung 14 zu dem Zylinder 22 ist ein Rückschlagventil 24 angeordnet, das den Hochdruckteil der Pumpe von dem Niederdruckteil trennt. Ein zweites Rückschlagventil'25 ist in der Verbindungsleitung 26, die vom Zylinder 22 zu den Einspritzdüsen führt, angeordnet. "

Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet folgendermaßen:

In bekannter V/eise wird das Magnetventil 12 von dem elektronischen Steuergerät 10 entsprechend den physikalischen Betriebsdaten der Brennkraftmaschine betätigt. Dabei muß jedoch dafür gesorgt werden, daß das Magnetventil 12 nur dann betätigt wird, wenn der Druckkolben 21 vom Nocken 23 freigegeben ist.

Entsprechend der Kraft stoff menge, die bei 14 einströmt, verschiebt sich der Drückkolben 21 innerhalb des Zylinders 22 nach unten. Das erste Rückschlagventil 24 ist dabei so angeordnet, daß der Kraftstoff in den Zylinder 22 gelangen kann. Beispielsweise beginnt das Magnetventil 12 zu öffnen, nachdem sich der Nocken 23 um 90° von seinem höchsten Punkt weitergedreht hat. Hat sich das Magnetventil 12 wieder geschlossen, so ist der Dosiervorgang abgeschlossen und die im Zylinder 22 vorhandene Menge an Kraftstoff wird unter hohem Druck eingespritzt, sobald der Nocken 23 den Kolben 21 nach oben bewegt. Das Rückschlagventil 24 verhindert, daß das Magentventil mit dem hohem Einspritzdruck belastet werden kann; das Rückschlagventil 25 der Zuleitungen 26 sorgt dafür, daß während des Dosierens keine Rückwirkungen von den Einspritzdüsen auftrenten können. Es kann bei entsprechender Ausbildung der Einspritzdüsen entfallen.

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In der Pig. 2 ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine dargestellt. Es werden hier vier Elektromagnetventile 12a bis 12d, die über einen ebenfalls mit der Nockenwelle 30 angetriebenen Verteiler 31 abwechselnd an das Steuergerät 10 angeschlossen werden_rverwendet. Das Steuergerät 10 erhält bei 32 Startimpulse, die für jedes Magnetventil den Beginn der Öffnungszeit festlegen. Die Startimpulse werden von einer Kurvenscheibe 33 in zusammenwirkung mit einem Kontakt y\ und einer nicht in der Fig. gezeigten Batterie oder Betriebsspannungsquelle erzeugt. Die Kurvenscheibe 33 wird ebenfalls, wie die strichpunktierte Linie andeutet, von der Nockenwelle 30 angetrieben. Die Einspritzventile 12a bis 12d sind in den Zuleitungen 14a bis 14-d zu den Zylindern 22a bis 22d angeordnet. Das Füllen der Zylinder und das Einspritzen des Kraftstoffes erfolgt in der bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 dargelegten Weise. Lediglich im Unterschied zu Fig. 1 ist der Verteiler 31 erforderlich, mit dessen Hilfe die Magnetventile 12a bis 12d abwechselnd mit dem elektronischen Steuergerät 10 verbunden werden. Zur Verdeutlichung seiner Funktion wurde in der Fig. 2 ein mechanischer Verteiler angedeutet. Es ist jedoch gut möglich, statt des mechanischen Verteilers ~1 einen elektronischen Verteiler vorzusehen, der wesentlich störunanfälliger arbeitet, da er keine bewegten Teile und mechanische Kontakte enthält.

Bei einer anderen nicht in der Zeichnung dargestellten Ausgestaltung werden jeweils mehrere Zylinder gleichzeitig mit Kraftstoff gefüllt, so daß für diese Zylinder jeweils nur ein Magnetventil erforderlich ist. Eine weitere Vereinfachung des Steuergerätes und des Verteilers kann dadurch erreicht werden, daß mehrere Magnetventile zu einer gleichzeitig betätigten Gruppe von Magnetventilen zusammengefaßt sind. Es werden dann mehrere Zylinder gleichzeitig gefüllt.

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l/m die Menge des eingespritzten Kraftstoffes, und damit die
höchste Drehzahl der mit der beschriebenen Einspritzanordnung zusammenarbeitenden Brennkraftmaschinen zu begrenzen, kann ein Anschlag vorgesehen sein, der die tiefste Stellung eines jeden Druckkolbens bestimmt.

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Claims (1)

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   Ansprüche

   / 1. Ein sprit ζ anordnung mit einem Niederdruck- und einem Hochdruckteil, mit einer mechanisch angetriebenen Einspritzpumpe und mit einem elektronischen Steuergerät zur Bestimmung der einzuspritzenden Kraft st off menge, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzpumpe in Zylindern bewegbare Druckkolben aufweist, auf die nur in druckerzeugender Richtung eine Antriebskraft einwirkt, daß in den Zu- und/oder Abfluß leitungen zu den Zylindern den Niederdrückten vom Hochdruckteil trennende Rückschlagventile angeordnet sind und daß in den Zeiträumen, in denen keine Antriebskraft auf die Druckkolben einwirkt, mit Hilfe mindestens eines in die Zuleitungen eingeschalteten von dem elektronischen Steuergeräte betätigten Magnetventils eine der Öffnungsdauer des Magnetventils proportionale Kraftstoffmenge in die Zylinder eingefüllt wird.

   2. Einspritzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebskraft von Nocken erzeugt wird, die auf einer rotierenden Welle oder Scheibe angeordnet sind.

   5. Einspritzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag vorhanden ist, der eine tiefste Lage des Druckkolbens bestimmt.

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   4. Einspritzanordnung nach Anspruch 1 mit einem elektronischen Steuergerät für eine Mehrzylinderbrennkraf tmaschine, bei der jedem Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine ein Zylinder der Einspritzpumpe zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Zylinder ein Magnetventil vorhanden ist, und daß die Magnetventile entsprechend der Zündfolge über einen Verteiler an das Steuergerät angeschlossen sind.

   5. Einspritz anordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler als elektronischer Verteiler ausgebildet ist.

   6. Einspritz anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß • mehrere Magnetventile zu einer gleichzeitig betätigten Gruppe zusammengefaßt sind.

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