DE19524257A1

DE19524257A1 - Fuel injection system for two-stroke IC engine of hand-operated power tool - has regulating organ in at least one of pump lines and operated by electronic control unit which is connected with sensor

Info

Publication number: DE19524257A1
Application number: DE1995124257
Authority: DE
Inventors: Ralf Blechschmidt; Werner Geyer; Kai Dr Philipp; Peter Dr Stuecke
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 1997-01-09

Abstract

The relay organ (41) is controlled depending on the operating variables of the IC engine determined by the sensors (47,48,49). The regulating organ connects a line e.g. with suction line (10) or the pressure line (25) to the pump chamber (11) with a return line (14), and in the open position of the line (10,25) relieves the pump chamber (11) of pressure. The regulating organ is connected parallel to the suction valve (12) of the pump chamber (11). The regulating organ and the pump valve (26) are arranged together as a combination valve (43). The regulating organ is arranged in the pulse line (39) of the crank housing (55) to the drive chamber (35).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für einen Zweitaktmotor in einem handgeführten Arbeitsgerät wie einer Motorkettensäge, einem Freischneidegerät, einem Trenn schleifer oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, especially for one Two-stroke engine in a hand-held tool like one Chainsaw, a brush cutter, a separator grinder or the like. According to the preamble of claim 1.

Eine derartige Kraftstoffeinspritzanlage ist aus der DE 42 23 756 A1 bekannt. Sie arbeitet ausschließlich mechanisch-pneumatisch, wobei zur Anpassung des Einspritz zeitpunktes sowie der Einspritzmenge an die jeweiligen Lastverhältnisse des Verbrennungsmotor s der Antriebsraum der Einspritzpumpe beschaltet wird. Dabei wird die Anpassung der Einspritzvorrichtung an den jeweiligen Ver brennungsmotor konstruktiv oder über mechanische Einstellelemente vorgenommen. In der Praxis konnten sehr gute Ergebnisse erzielt werden, jedoch ist die Feinabstimmung sehr aufwendig und muß zur Aufrechterhaltung eines optimalen Betriebs nach einer bestimmten Betriebszeit angepaßt werden. Dabei sind insbesondere schleichende Änderungen der Bauteile oder dgl. auch mechanisches Driften genannt, nur schwer beherrschbar.Such a fuel injection system is from the DE 42 23 756 A1 known. It works exclusively mechanical-pneumatic, whereby to adjust the injection time and the injection quantity to the respective Load ratios of the internal combustion engine s the drive room the injection pump is connected. The Adaptation of the injection device to the respective Ver internal combustion engine design or mechanical Adjustment elements made. In practice, very much good results can be achieved, however Fine-tuning is very complex and must be maintained optimal operation after a certain operating time be adjusted. In particular, they are creeping Changes in components or the like. Mechanical drift called, difficult to control.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge mäße mechanisch-pneumatische Kraftstoffeinspritzvorrichtung derart weiterzubilden, daß bei einem minimierten optimale Anpassung der Kraftstoffeinspritzung an den Betriebszustand des Verbrennungsmotors gewährleistet ist.The invention has for its object a genus moderate mechanical-pneumatic fuel injection device to develop in such a way that with a minimized optimal adaptation of the fuel injection to the Operating state of the internal combustion engine is guaranteed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task is inventively according to the characteristic Features of claim 1 solved.

Durch die Anordnung eines Regelorgans in einer Kraftstoff leitung der Pumpenkammer oder in einer Impulsleitung des Antriebsraums kann über die elektronische Steuereinheit unmittelbar Einfluß auf den Kraftstofffluß oder die Druck beaufschlagung des Antriebsraums genommen werden. Auf diese Weise ist innerhalb der Grenzen des mechanisch-pneumatischen Einspritzsystems eine Verschie bung des Einspritzbeginns, des Einspritzendes und/oder eine Änderung der Einspritzmenge möglich. Im Rahmen der konstruktiven Auslegung der mechanisch-pneumatischen Ein spritzvorrichtung ist über die Steuereinheit und das Regel organ oder die Regelorgane ein den mechanisch pneumatischen Betrieb übersteuernder Eingriff zwecks Anpassung an den aktuellen Betriebszustand des Verbrennungsmotors oder anderer, schleichender Änderungen des Gesamtsystems möglich. Durch die Anordnung der elektronischen Steuerein heit ist darüberhinaus eine grobere Einstellung der mechanisch-pneumatischen Einspritzvorrichtung zulässig, so daß der Einstellaufwand, insbesondere im Rahmen einer Serienfertigung, deutlich gesenkt werden kann.By arranging a control element in a fuel line of the pump chamber or in an impulse line of the Drive room can be via the electronic control unit directly affects the fuel flow or pressure be applied to the drive room. To this Way is within the limits of mechanical-pneumatic injection system a diff Exercise of the start of injection, the end of injection and / or a Change in injection quantity possible. As part of the constructive design of the mechanical-pneumatic one sprayer is about the control unit and the rule organ or the regulating organs the mechanically pneumatic Operation overriding intervention to adapt to the current operating state of the internal combustion engine or other, gradual changes in the overall system possible. By arranging the electronic tax is also a coarser attitude of the mechanical-pneumatic injection device permitted, see above that the adjustment effort, especially in the context of a Series production, can be significantly reduced.

Auch kann über den Eingriff am Regelorgan die Einspritzung für ein oder mehrere Umdrehungen unterdrückt werden, so z. B. nur bei jeder zweiten, vierten, sechsten Kurbelwellenum drehung eingespritzt werden. Insbesondere im Leerlauf oder im unteren Teillastbereich kann dies zweckmäßig sein.Injection can also take place via the intervention on the control element be suppressed for one or more revolutions, e.g. B. only every second, fourth, sixth crankshaft rotation are injected. Especially when idling or in the lower part-load range this can be useful.

Bevorzugt verbindet das Regelorgan eine Leitung der Pumpen kammer mit einer Entlastungsleitung, wobei in Offenstellung des Regelorgans die Leitung der Pumpenkammer druckentlastet ist. Durch einfaches Betätigen des bevorzugt als Steuerventil ausgebildeten Regelorgans kann so unmittelbar an der Druckleitung zur Einspritzdüse Einfluß auf den Einspritzbeginn, das Einspritzende und die Einspritzmenge genommen werden. In einer einfachen Ausgestaltung ist das Regelorgan zu dem Saugventil der Pumpenkammer parallel geschaltet.The control member preferably connects a line of the pumps chamber with a relief line, being in the open position of the control element, the line of the pump chamber is relieved of pressure is. By simply pressing the preferred as Control valve trained control body can so immediately influence on the pressure line to the injection nozzle Start of injection, end of injection and injection quantity be taken. In a simple embodiment, this is Control element parallel to the suction valve of the pump chamber switched.

Die Anordnung des Regelorgans in einer Leitung zur Impuls beaufschlagung des Antriebraums ermöglicht einen steuernden Eingriff von der Antriebsseite her. Zweckmäßig ist dabei das Regelorgan in der Impulsleitung vom Kurbelgehäuse zum Antriebsraum angeordnet; es kann auch vorteilhaft sein, das Regelorgan in einer Ausgleichsleitung zwischen Antriebsraum und Rückraum vorzusehen.The arrangement of the control element in a line to the pulse Actuation of the drive space enables a controlling Intervention from the drive side. It is useful the control element in the impulse line from the crankcase to Drive room arranged; it may also be advantageous that Control unit in a compensating line between the drive room and rear space.

Neben dem Eingriff im Einspritzvorgang selbst kann die Steuereinheit auch die Ölversorgung des Verbrennungsmotors regeln. Hierzu ist die Steuereinheit mit einem Regelorgan verbunden, welches in einer Ölleitung auf der Druckseite einer Motorölpumpe angeordnet ist.In addition to the intervention in the injection process itself, the Control unit also the oil supply to the internal combustion engine regulate. For this purpose, the control unit is equipped with a regulating device connected, which is in an oil line on the pressure side an engine oil pump is arranged.

Auch kann zweckmäßig sein, das Regelorgan vorzugsweise als zusätzliches Regelorgan in einer in den Ansaugkanal des Verbrennungsmotors mündenden Zusatzluftleitung anzuordnen, um auf diese Weise - insbesondere im Leerlauf - unabhängig von der Stellung der Drosselklappe eine dem Füllungsbedarf des Motors angepaßte Luftmenge in den Brennraum zu fördern.It can also be expedient if the control element is preferably used as additional control element in a in the intake duct of the To arrange the auxiliary air line leading to the internal combustion engine, to be independent in this way - especially when idling from the position of the throttle valve to the filling requirement to promote the engine's adjusted amount of air into the combustion chamber.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend im einzelnen beschriebene Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen: Further features of the invention result from the further claims, the description and the drawing, in the embodiment described in detail below games of the invention are shown. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer mechanisch pneumatischen Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer elektronischen Steuereinheit, Fig. 1 is a schematic representation of a mechanical pneumatic fuel injection device having an electronic control unit,

Fig. 2 einen Teilausschnitt aus der Darstellung nach Fig. 1 mit einem Kombinationsventil in der Druckleitung der Einspritzpumpe, Fig. 2 shows a partial section of the illustration of FIG. 1 with a combination valve in the pressure conduit of the injection pump,

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Kraftstoffein spritzvorrichtung gemäß Fig. 1 mit auf der Antriebsseite der Einspritzpumpe angeordnetem Regelorgan, Fig. 3 shows a schematic representation of a Kraftstoffein injection device according to Fig. 1, arranged on the drive side of the injection pump regulating member,

Fig. 4 eine schematische Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffeinspritzvor richtung mit einem zwischen dem Antriebsraum und dem Rückraum der Einspritzpumpe angeordneten Regel organ, Fig. 4 is a partial schematic illustration of another embodiment of a device with a Kraftstoffeinspritzvor between the drive chamber and the return chamber of the injection pump arranged control organ,

Fig. 5 in schematischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraft stoffeinspritzvorrichtung mit einem Regelorgan auf der Antriebsseite der Einspritzpumpe, Fig. 5 is a schematic representation of a further embodiment of an inventive power injector with a control element on the drive side of the injection pump,

Fig. 6 in schematischer Teildarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzvor richtung mit einer in einem Schieber angeordneten Impulssteueröffnung. Fig. 6 in a schematic partial representation of a further embodiment of a fuel injection device with a pulse control opening arranged in a slide.

Die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ist insbesondere für einen Zweitaktmotor in tragbaren, handgeführten Arbeitsgeräten wie Motorkettensägen, Trennschleifern, Freischneidegeräten oder dgl. bestimmt. Der Verbrennungsmotor ist insbesondere handgestartet, weshalb die Auslegung derart getroffen ist, daß bereits nach wenigen Pumphüben der erforderliche Einspritzdruck aufgebaut ist.The fuel injection device shown in FIG. 1 for an internal combustion engine is intended in particular for a two-stroke engine in portable, hand-held work tools such as motor chain saws, cut-off machines, brush cutters or the like. The internal combustion engine is particularly manually started, which is why the design is such that the required injection pressure is built up after just a few pumping strokes.

Die Einspritzvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Kraftstoffpumpe 2, deren Sauganschluß 3 über ein Eingangs ventil 4 mit einem Kraftstofftank 1 in Verbindung steht. Das Eingangsventil 4 ist ein in Richtung auf die Kraft stoffpumpe 2 öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil. Zwischen dem Eingangsventil 4 und dem Kraftstofftank 1 ist ein Saugpuffer 5 angeordnet, dessen Raum von einer Membran 6 begrenzt ist, die von einer Feder 7 im Sinne einer Volumenvergrößerung des Saugpuffers 5 kraftbeaufschlagt ist.The injector consists essentially of a fuel pump 2 , the suction port 3 via an input valve 4 with a fuel tank 1 is in communication. The input valve 4 is a spring-loaded check valve opening towards the fuel pump 2 . A suction buffer 5 is arranged between the inlet valve 4 and the fuel tank 1 , the space of which is delimited by a membrane 6 which is acted upon by a spring 7 in the sense of increasing the volume of the suction buffer 5 .

Der Druckanschluß 8 der Kraftstoffpumpe 2 steht über ein Ausgangsventil 9 mit der Saugleitung 10 einer Pumpenkammer 11 einer Einspritzpumpe 20 in Verbindung. Die Saugleitung 10 ist über ein Saugventil 12 mit der Pumpenkammer 11 verbunden, wobei das Saugventil 12 ein in Richtung zur Pumpenkammer 11 öffnendes Rückschlagventil ist.The pressure connection 8 of the fuel pump 2 is connected via an outlet valve 9 to the suction line 10 of a pump chamber 11 of an injection pump 20 . The suction line 10 is connected to the pump chamber 11 via a suction valve 12 , the suction valve 12 being a non-return valve opening in the direction of the pump chamber 11 .

Der Druckanschluß 8 der Kraftstoffpumpe 2 mündet zwischen dem Saugventil 12 und einem Druckbegrenzungsventil 13, welches die Saugleitung 10 über eine Rücklaufleitung 14 zum Kraftstofftank 1 hin entlastet. Durch Einstellung der Schließfeder 13′ im Druckbegrenzungsventil 13 ist der Systemdruck der Kraftstoffpumpe 2 einstellbar.The pressure connection 8 of the fuel pump 2 opens between the suction valve 12 and a pressure relief valve 13 , which relieves the suction line 10 via a return line 14 to the fuel tank 1 . By adjusting the closing spring 13 'in the pressure relief valve 13 , the system pressure of the fuel pump 2 is adjustable.

Der Druckanschluß der Kraftstoffpumpe 2 kommuniziert mit einem Druckpuffer 15, der von einer Membran 16 begrenzt ist. Die Membran 16 ist im Sinne eines Verkleinerns des Druckpuffers von einer Feder 17 kraftbeaufschlagt.The pressure connection of the fuel pump 2 communicates with a pressure buffer 15 which is delimited by a membrane 16 . The membrane 16 is acted upon by a spring 17 in order to reduce the size of the pressure buffer.

Der Druckanschluß 8 ist ferner über ein Regelventil 18 und eine Regelkammer 19 mit einer Düsenöffnung 21 im Ansaugka nal 51 des Verbrennungsmotors 50 verbunden. Die Düsenöff nung 21 bildet zusammen mit einem Regelventil 18 und einer Regelkammer 19 einen Hilfsvergaser, der bei zu geringem Systemdruck oder bei erhöhtem Kraftstoffbedarf des noch kalten Motors ein sicheres Starten des Verbrennungsmotors mittels Seilzugstarter gewährleistet. In die Kraftstoff leitung 22 von der Regelkammer 19 zur Düsenöffnung 21 ist ein schaltbares Ventil 23 angeordnet, welches als Choke ventil bezeichnet wird. Ist das Chokeventil 23 geöffnet, ist der Hilfsvergaser in Betrieb. Das Chokeventil 23 kann von Hand oder auch durch eine geeignete Steuereinrichtung geschaltet sein.The pressure port 8 is also connected via a control valve 18 and a control chamber 19 with a nozzle opening 21 in the Ansaugka channel 51 of the internal combustion engine 50 . The Düsenöff opening 21 forms together with a control valve 18 and a control chamber 19 an auxiliary carburetor, which ensures a safe start of the internal combustion engine by means of a cable starter if the system pressure is too low or if the still cold engine requires more fuel. In the fuel line 22 from the control chamber 19 to the nozzle opening 21 , a switchable valve 23 is arranged, which is referred to as a choke valve. If the choke valve 23 is open, the auxiliary carburetor is in operation. The choke valve 23 can be switched by hand or by a suitable control device.

Bei einem ausreichenden Systemdruck bzw. nach einem Starten des Motors ist das Chokeventil 23 geschlossen; der Pumpenkolben 24 der Einspritzpumpe 20 saugt bei einem Saughub über das Saugventil 12 den unter einem Vordruck anstehenden Kraftstoff in die Pumpenkammer 11 ein. Bei dem anschließenden Druckhub des Pumpenkolbens 24 wird der Kraftstoff über eine an die Pumpenkammer 11 angeschlossene Druckleitung 25 und ein Druckventil 26 einer Einspritzdüse 27 zugeführt, durch die der Kraftstoff z. B. in den Brenn raum 52 des Verbrennungsmotors 50 eingespritzt wird. Der Einspritzdüse 27 ist vorzugsweise ein Einspritzventil 28 vorgeschaltet, welches als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist, das in Strömungsrichtung zum Brennraum 52 öffnet. Im Brennraum 52 bildet sich ein zündfähiges Gemisch, was von einer Zündkerze 30 gezündet wird und den Kolben 53 bewegt, welcher über ein Pleuel 54 eine in einem Kurbelgehäuse 55 gelagerte Kurbelwelle 56 antreibt. Von der Kurbelwelle ist der Antrieb für das Arbeitswerkzeug des Arbeitsgerätes abgeleitet.With a sufficient system pressure or after starting the engine, the choke valve 23 is closed; During a suction stroke, the pump piston 24 of the injection pump 20 sucks the fuel, which is at a pre-pressure, into the pump chamber 11 via the suction valve 12 . During the subsequent pressure stroke of the pump piston 24 , the fuel is supplied to an injection nozzle 27 through a pressure line 25 connected to the pump chamber 11 and a pressure valve 26 , through which the fuel is injected, for. B. is injected into the combustion chamber 52 of the engine 50 . The injection nozzle 27 is preferably preceded by an injection valve 28 which is designed as a spring-loaded check valve which opens in the direction of flow to the combustion chamber 52 . An ignitable mixture forms in the combustion chamber 52 , which is ignited by a spark plug 30 and moves the piston 53 , which drives a crankshaft 56 mounted in a crankcase 55 via a connecting rod 54 . The drive for the work tool of the implement is derived from the crankshaft.

Der Pumpenkolben 24 ist über einen erheblichen Teil seiner Länge in einer Führungsbuchse 29 dichtend geführt, um im Hochdruckbereich der Einspritzpumpe - die z. B. etwa 20 bar aufbringt - eine sichere Dichtung zu gewährleisten. The pump piston 24 is sealingly guided over a considerable part of its length in a guide bushing 29 , in order to prevent the high-pressure area of the injection pump - the z. B. applies about 20 bar - to ensure a secure seal.

Der Förderkolben 32 der Kraftstoffpumpe 2 ist mit einer Membran 31 verbunden, die einen Antriebsraum 33 begrenzt. Der Antriebsraum ist über eine Impulsleitung 39 mit dem Kurbelgehäuse 55 verbunden, so daß der Förderkolben 32 durch den wechselnden Kurbelgehäusedruck auf und ab bewegt wird, wodurch der Kraftstoff gefördert wird.The delivery piston 32 of the fuel pump 2 is connected to a membrane 31 which delimits a drive chamber 33 . The drive chamber is connected to the crankcase 55 via an impulse line 39 , so that the delivery piston 32 is moved up and down by the changing crankcase pressure, whereby the fuel is delivered.

In gleicher Weise ist der Pumpenkolben 24 der Einspritzpum pe 20 angetrieben. Eine mit dem Pumpenkolben 24 verbundene Membran 34 trennt einen vom Kurbelgehäusedruck beaufschlag ten Antriebsraum 35 von einem Rückraum 36 ab. Der im An triebsraum 35 wirkende aus dem Kurbelgehäuse 55 abgeleitete wechselnde Druck treibt den Pumpenkolben 24 an, wodurch die Kraftstofförderung der Einspritzpumpe 20 gewährleistet ist. Zur Erzielung einer vorgebbaren Förderungscharakteristik kann der Arbeitsraum 35 und der Rückraum 36 den gewünschten Kriterien entsprechend beschaltet sein. Zweckmäßig ist der Rückraum 36 mit einem Druckspeicher 37 verbunden, der unab hängig von Ausgleichsvorgängen rasche Hubbewegungen des Pumpenkolbens 24 sicherstellen soll. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Arbeitsraum 35 unmittelbar mit der Impulsleitung 40 verbunden, so daß der Arbeitsraum 35 unmittelbar mit dem schwankenden Kurbelgehäusedruck beauf schlagt ist. Der Rückraum 36 ist über eine Ausgleichsboh rung 38 in die Atmosphäre entlüftet.In the same way, the pump piston 24 of the injection pump 20 is driven. A membrane 34 connected to the pump piston 24 separates a drive chamber 35 acted upon by the crankcase pressure from a rear chamber 36 . The acting in the drive chamber 35 derived from the crankcase 55 alternating pressure drives the pump piston 24 , whereby the fuel delivery of the injection pump 20 is ensured. In order to achieve a predeterminable funding characteristic, the work area 35 and the rear area 36 can be wired according to the desired criteria. The rear space 36 is expediently connected to a pressure accumulator 37 , which is intended to ensure rapid lifting movements of the pump piston 24 regardless of compensation processes. In the embodiment of FIG. 1, the working space 35 is connected directly to the impulse line 40 , so that the working space 35 is struck directly with the fluctuating crankcase pressure. The rear space 36 is vented into the atmosphere via a compensation bore 38 .

Die Einspritzvorrichtung arbeitet mechanisch-pneumatisch, wobei sowohl der Einspritzzeitpunkt als auch die Förder menge unmittelbar abhängig vom Kurbelgehäusedruck ist. Da sich der Kurbelgehäusedruck abhängig von der Last und der Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, sind ungewollte Einflüsse auf die Einspritzung nicht auszuschließen.The injection device works mechanically-pneumatically, where both the injection timing and the delivery quantity is directly dependent on the crankcase pressure. There the crankcase pressure depends on the load and the Engine speed changes are unwanted Influences on the injection cannot be excluded.

Zur Kompensation eventuell auftretender Änderungen im Ein spritzzeitpunkt, in der Einspritzmenge oder anderen Steuer größen ist zur Überwachung der Einspritzung eine Steuerein heit 40 vorgesehen, die bevorzugt als Mikroprozessor aus gebildet ist. Die Steuereinheit 40 ist mit Sensoren 47, 48, 49 verbunden, wobei der Sensor 47 ein Temperatursensor ist und die Motortemperatur, insbesondere die Zylindertempera tur des Verbrennungsmotors 50 erfaßt. Der Sensor 48 ist ei ne Lambda-Sonde, die den Sauerstoffgehalt des Abgases im Abgasauslaß 57 erfaßt; auch andere Elemente oder Verfahren zur Bestimmung des Luftverhältnisses im Abgas können zweck mäßig sein. Der Sensor 49 ist ein Drehzahlsensor, der die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine der Steuereinheit 40 mitteilt.To compensate for any changes that may occur at the time of injection, in the injection quantity or other control variables, a control unit 40 is provided for monitoring the injection, which is preferably designed as a microprocessor. The control unit 40 is connected to sensors 47 , 48 , 49 , the sensor 47 being a temperature sensor and detecting the engine temperature, in particular the cylinder temperature of the internal combustion engine 50 . The sensor 48 is a lambda probe which detects the oxygen content of the exhaust gas in the exhaust outlet 57 ; other elements or methods for determining the air ratio in the exhaust gas may be appropriate. The sensor 49 is a speed sensor that communicates the current speed of the internal combustion engine to the control unit 40 .

Die Steuereinheit 40 überwacht die Betriebsgrößen des Ver brennungsmotors 50 und vergleicht diese z. B. mit abgespei cherten Kennfeldern. Stellt die Steuereinheit 40 unzuläs sige Abweichungen fest, greift sie bei der Einspritzvor richtung ein und übersteuert den mechanischen Ablauf. So ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein als Steuerventil 42 angeordnetes Regelorgan 41 vorgesehen, welches zum Saug ventil 12 parallel geschaltet sein kann. Wie strichliert angedeutet, kann das Regelorgan 41 auch die Druckleitung 25 vor oder nach dem Druckventil 26 mit der Rücklaufleitung 14 zum Kraftstofftank 1 verbinden. In der mit durchgezogenen Linien gezeigten Schaltung liegt das Steuerventil 42 zu dem Saugventil 12 der Pumpenkammer 11 parallel. Die Funktion des Saugventils 12 kann somit übersteuert werden. Dies kann zweckmäßig zur Variation des Einspritzbeginns, des Ein spritzendes und somit auch der Fördermenge genutzt werden. Wird z. B. das als Zweistellungsventil ausgebildete Steuer ventil 42 zu Beginn des Druckhubes des Pumpenkolbens 24 offengehalten, wird die Einspritzpumpe über das Druckbe grenzungsventil 13 in die Rücklaufleitung 14 zum Kraft stofftank 1 fördern. Mit Schließen des Steuerventils 42 beginnt die Einspritzung, die dann durch erneutes Öffnen des Steuerventils 42 von der Steuereinheit 40 beendet wer den kann.The control unit 40 monitors the operating variables of the internal combustion engine 50 and compares them, for. B. with saved maps. If the control unit 40 detects inadmissible deviations, it intervenes in the injection device and overrides the mechanical sequence. Thus, a arranged as a control valve 42 regulating member 41 is in the embodiment of Fig. 1 is provided which can be connected in parallel to the suction valve 12. As indicated by dashed lines, the control element 41 can also connect the pressure line 25 before or after the pressure valve 26 to the return line 14 to the fuel tank 1 . In the circuit shown with solid lines, the control valve 42 is parallel to the suction valve 12 of the pump chamber 11 . The function of the suction valve 12 can thus be overridden. This can be expediently used to vary the start of injection, the injection and thus the delivery rate. Is z. B. designed as a two-position valve control valve 42 at the beginning of the pressure stroke of the pump piston 24 kept open, the injection pump via the Druckbe limiting valve 13 in the return line 14 to the fuel tank 1 promote. When the control valve 42 closes, the injection begins, which can then be ended by reopening the control valve 42 from the control unit 40 , who can.

In gleicher Weise ist eine Steuerung des Einspritzbeginns, des Einspritzendes und der Fördermenge möglich, wenn das Steuerventil 42 entsprechend der strichlierten Linien ange schlossen ist.In the same way, control of the start of injection, the end of injection and the delivery rate is possible if the control valve 42 is closed according to the dashed lines.

Neben einem kontrollierten Eingriff in die mecha nisch-pneumatische Steuerung dient die Steuereinheit 40 zur kontrollierten Einspeisung eines Zweitaktöls in den Ansaug kanal 51. In bekannter Weise wird eine Ölpumpe 60 aus einem Öltank 61 Öl ansaugen und über ein Druckventil 62 in eine Öldruckleitung 63 zum Ansaugkanal 51 einspeisen. Die Öl druckleitung 63 ist über ein Steuerventil 142, welches be vorzugt als Proportionalventil ausgebildet ist, mit einer Rücklaufleitung 64 verbunden. In Abhängigkeit der Drehzahl, der Last und der Temperatur des Verbrennungsmotors und ge gebenenfalls der Abgasqualität wird das Proportionalventil 142 mehr oder weniger stark geöffnet, wodurch die in den Ansaugkanal 51 eintretende Ölmenge stufenlos steuerbar ist. Dem Verbrennungsmotor 50 wird last- und drehzahlangepaßt die zum störungsfreien Betrieb notwendige Ölmenge zuge führt.In addition to a controlled intervention in the mechanical-pneumatic control, the control unit 40 is used for the controlled feeding of a two-stroke oil into the intake duct 51 . In a known manner, an oil pump 60 will suck in oil from an oil tank 61 and feed it via a pressure valve 62 into an oil pressure line 63 to the intake duct 51 . The oil pressure line 63 is connected to a return line 64 via a control valve 142 , which is preferably designed as a proportional valve. Depending on the speed, the load and the temperature of the internal combustion engine and, if appropriate, the exhaust gas quality, the proportional valve 142 is opened to a greater or lesser extent, as a result of which the amount of oil entering the intake duct 51 can be steplessly controlled. The internal combustion engine 50 is adjusted in terms of load and speed, which leads to the quantity of oil required for trouble-free operation.

Die Steuereinheit 40 kann ferner zum Schalten des Choke ventils 23 herangezogen werden. Hierzu überwacht die Steuereinheit 40 mit einem an dem Druckanschluß 8 der Kraftstoffpumpe 2 angeschlossenen Drucksensor 70 den Kraft stoffsystemdruck und öffnet über die Steuerleitung 71 das z. B. elektromagnetisch betätigbare Chokeventil 23. Die Kraftstoffleitung 22 wird in Offenstellung des Chokeventils 23 mit der Regelkammer 19 verbunden, wodurch sich der im Ansaugkanal 51 ausbildende Unterdruck in die Regelkammer 19 fortsetzt und entsprechend den Druckverhältnissen das Re gelventil 18 öffnet. Der so gebildete Hilfsvergaser, dessen Düsenöffnung 21 hinter der Drosselklappe 58 in den Ansaug kanal 51 mündet, ermöglicht einen Start des Verbrennungsmo tors 50 auch unterhalb des für die Funktion der Einspritz pumpe 20 notwendigen Systemdrucks. Sobald der Verbrennungs motor 50 anläuft, erhöht sich die Förderleistung der Kraftstoffpumpe, der Systemdruck baut sich auf und die Ein spritzpumpe nimmt ihre Arbeit auf. Über den Drucksensor 70 erfaßt die Steuereinheit 40 den wachsenden Druck und schließt bei einem Grenzwert von z. B. 900 Millibar über die Steuerleitung 71 das Chokeventil 23. Die Einspritzvor richtung ist in ihrem normalen Betriebszustand. Durch Öff nen des Chokeventils 23 kann in entsprechender Weise ein erhöhter Kraftstoffbedarf eines noch nicht betriebswarmen Motors realisiert werden.The control unit 40 can also be used to switch the choke valve 23 . For this purpose, the control unit 40 monitors the fuel system pressure with a pressure sensor 70 connected to the pressure connection 8 of the fuel pump 2 and opens the control line 71 via the z. B. electromagnetically actuated choke valve 23 . The fuel line 22 is connected in the open position of the choke valve 23 to the control chamber 19 , whereby the negative pressure which forms in the intake duct 51 continues into the control chamber 19 and the control valve 18 opens in accordance with the pressure conditions. The auxiliary carburetor formed in this way, the nozzle opening 21 behind the throttle flap 58 in the intake channel 51 , enables the engine 50 to be started even below the system pressure necessary for the function of the injection pump 20 . As soon as the internal combustion engine 50 starts, the delivery rate of the fuel pump increases, the system pressure builds up and the injection pump begins its work. Via the pressure sensor 70, the control unit 40 detects the increasing pressure and closes at a limit of z. B. 900 millibars via the control line 71, the choke valve 23 . The injector is in its normal operating condition. By opening the choke valve 23 , an increased fuel requirement of an engine that is not yet at operating temperature can be realized in a corresponding manner.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das in Fig. 1 darge stellte Steuerventil 42 mit dem Druckventil 26 zu einem Kombiventil 43 zusammengefaßt, welches über die Steuer leitung 72 von der Steuereinheit 40 (Fig. 1) betätigt ist.In the embodiment according to FIG. 2, the control valve 42 shown in FIG. 1 is combined with the pressure valve 26 to form a combination valve 43 which is actuated via the control line 72 by the control unit 40 ( FIG. 1).

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das von der Steuer einheit 40 (Fig. 1) betätigte Regelorgan 41 in der Impuls leitung 39 vom Kurbelgehäuse 55 zum Antriebsraum 35 vorge sehen. Das wiederum als Steuerventil 42 ausgebildete Regel organ kann ein Zweistellungsventil oder zweckmäßig ein Pro portionalventil sein. Über die Steuereinheit 40 kann trotz eines bereits ansteigenden Kurbelgehäusedruckes der Ein spritzbeginn später gelegt werden, in dem das Steuerventil 42 von der Steuereinheit 40 erst zu dem gewünschten Zeit punkt geöffnet wird. Entsprechend kann zur Begrenzung der Fördermenge das Steuerventil 42 bereits geschlossen werden, bevor der Kurbelgehäusedruck abfällt. Auf diese Weise kann das Einspritzende durch die Steuereinheit 40 vorverlegt werden. In the embodiment of FIG. 3 that is by the control unit 40 (Fig. 1) actuated control element 41 in the pulse circuit 39 seen from the crankcase 55 provided to the drive chamber 35. The control organ, which in turn is designed as a control valve 42 , can be a two-position valve or advantageously a proportional valve. About the control unit 40 , despite an already increasing crankcase pressure, the start of injection can be placed later, in which the control valve 42 is only opened by the control unit 40 at the desired time. Accordingly, the control valve 42 can be closed before the crankcase pressure drops to limit the delivery rate. In this way, the injection end can be brought forward by the control unit 40 .

Wie Fig. 3 weiter zeigt, ist von der Steuereinheit 40 ein vorzugsweise proportional arbeitendes Steuerventil 242 als Regelorgan 41 betätigbar, welches in einer Zusatzluft leitung 45 angeordnet ist. Die Zusatzluftleitung mündet hinter der Drosselklappe 58 in den Ansaugkanal 51. Das Steuerventil 242 ist dabei über die Steuerleitung 74 von der Steuereinheit insbesondere in Abhängigkeit von der Ab gasqualität im Abgasauslaß 57 einzustellen. Auf diese Weise kann zusätzlich zu einem Eingriff an der Einspritzpumpe 20 oder anstatt eines derartigen Eingriffs eine der einge spritzten Kraftstoffmenge angepaßte Luftmenge zur Erzielung einer weitgehend vollständigen Verbrennung oder einer vor gegebenen Drehzahl wie der Leerlaufdrehzahl erreicht wer den.As FIG. 3 further shows, a preferably proportional control valve 242 can be actuated by the control unit 40 as a control element 41 , which is arranged in an additional air line 45 . The additional air line opens into the intake duct 51 behind the throttle valve 58 . The control valve 242 is to be set via the control line 74 from the control unit, in particular as a function of the gas quality in the exhaust gas outlet 57 . In this way, in addition to an intervention on the injection pump 20 or instead of such an intervention, an amount of air adapted to the injected fuel quantity to achieve a largely complete combustion or a given speed such as the idling speed who reached.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist das den Einspritz vorgang beeinflussende Regelorgan 41 als insbesondere pro portionales Steuerventil 42 in einer Ausgleichsleitung 138 vom Antriebsraum 35 zum Rückraum 36 angeordnet ist. Diese Verbindung der beiden Räume 35 und 36 kann anstelle, zweck mäßig zusätzlich, zur Ausgleichsbohrung 38 und dem Druck speicher 37 angeordnet sein. Über das in der Ausgleichs leitung 138 angeordnete Regelorgan 41 kann im Rückraum 36 ein Druck aufgebaut werden, der über eine längere Betriebs zeit sich einstellende schleichende Veränderungen kompen siert.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, the control element 41 influencing the injection process is arranged in particular as a proportional control valve 42 in a compensating line 138 from the drive chamber 35 to the rear chamber 36 . This connection of the two rooms 35 and 36 can be arranged instead, appropriately in addition, to the compensating bore 38 and the pressure accumulator 37 . Via the regulating element 41 arranged in the compensating line 138 , a pressure can be built up in the rear space 36, which compensates for creeping changes that occur over a longer operating time.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist zwischen der Impuls leitung 39 und dem Antriebsraum 35 ein in Richtung auf das Kurbelgehäuse 55 öffnendes Rückschlagventil 80 angeordnet. Über das Rückschlagventil 80 kann somit nur der Kurbelge häuseunterdruck auf den Antriebsraum 35 wirken.In the embodiment of FIG. 5, a check valve 80 opening in the direction of the crankcase 55 is arranged between the pulse line 39 and the drive chamber 35 . Via the check valve 80 , only the crankcase vacuum can act on the drive chamber 35 .

Der Kurbelgehäuseüberdruck, der die Einspritzung auslöst, ist über eine getrennte Impulsleitung 139 auf den Antriebs raum 35 geschaltet. Die Impulsleitung 139 ist an eine Steueröffnung 46 in der Zylinderwand des Verbrennungsmotors 50 angeschlossen, wobei die Steueröffnung 46 durch den auf- und abgehenden Kolben 53 geöffnet und geschlossen wird. In Abhängigkeit von der Lage der Steueröffnung 46 in Hubrich tung des Kolbens 53 wird der Kurbelgehäuseüberdruck auf den Antriebsraum 35 gegeben. In der Impulsleitung 139 von der Steueröffnung 46 zum Antriebsraum 35 ist das als Steuer ventil 42 ausgebildete Regelorgan 41 angeordnet, welches über die Steuerleitung 72 von der Steuereinheit 40 (Fig. 1) betätigt ist. Auch hier können innerhalb der durch die ge wählte Lage der Steueröffnung 46 im Zylinder sich ergeben den Steuerzeiten durch die Steuereinheit 40 (Fig. 1) über steuernd geändert werden. Der Druckimpuls kann durch Schließen des Steuerventils 42 verzögert aufgegeben oder frühzeitig abgebrochen oder stufenlos gedrosselt werden.The crankcase excess pressure, which triggers the injection, is connected to the drive chamber 35 via a separate pulse line 139 . The pulse line 139 is connected to a control opening 46 in the cylinder wall of the internal combustion engine 50 , the control opening 46 being opened and closed by the up and down piston 53 . Depending on the position of the control opening 46 in the stroke direction of the piston 53 , the crankcase overpressure is given to the drive chamber 35 . In the impulse line 139 from the control opening 46 to the drive chamber 35 , the control element 41 designed as a control valve 42 is arranged, which is actuated via the control line 72 by the control unit 40 ( FIG. 1). Here, too, the timing of the control unit 40 ( FIG. 1) can be changed by controlling within the position selected by the control opening 46 in the cylinder. The pressure pulse can be released with a delay by closing the control valve 42 or can be terminated early or continuously reduced.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entspricht etwa dem nach Fig. 5; zusätzlich zum Rückschlagventil 80 ist zwi schen dem Rückraum 36 und der Impulsleitung 39 eine Aus gleichsleitung 238 angeordnet, die über ein in Richtung auf das Kurbelgehäuse 55 öffnendes Rückschlagventil 81 verfügt. Zwischen dem Rückschlagventil 81 und dem Kurbelgehäuse 55 ist ein als Steuerventil 42 ausgebildetes Regelorgan 41 an geordnet, welches über die Steuerleitung 72 von der Steuereinheit 40 betätigt ist. Durch Steuerung des Regelor gans 41 kann im Rückraum ein dem jeweiligen Verhalten des Verbrennungsmotors 50 angepaßter Druck aufgebaut werden. Die Belüftung des Rückraums 36 erfolgt über die Ausgleichs bohrung 38, welche über eine Drossel 82 und einen Luftfil ter mit dem Ansaugkanal vor der Drosselklappe 58 verbunden ist.The embodiment of FIG. 6 corresponds approximately to that of FIG. 5; In addition to the check valve 80 , an equalization line 238 is arranged between the rear space 36 and the impulse line 39 and has a check valve 81 that opens in the direction of the crankcase 55 . Between the check valve 81 and the crankcase 55 , a control element 41 designed as a control valve 42 is arranged, which is actuated by the control unit 40 via the control line 72 . By controlling the control valve 41 , a pressure that is adapted to the respective behavior of the internal combustion engine 50 can be built up in the rear space. The ventilation of the rear space 36 takes place via the compensating bore 38 , which is connected via a throttle 82 and an air filter to the intake duct in front of the throttle valve 58 .

In Weiterbildung der Übersteuerung der mecha nisch- pneumatischen Einspritzvorrichtung durch die Steuereinheit 40 kann vorgesehen sein, die Steueröffnung 46 in einem Schieber 90 anzuordnen, der durch eine Stellvor richtung 91 längs des Hubweges des Kolbens 53 in Richtung des Doppelpfeils 44 verschiebbar ist. Die Stellvorrichtung 91 ist über eine Steuerleitung 75 von der Steuereinheit 40 zu betätigen, um so die Steueröffnung 46 längs der Zylin derhochachse zu verschieben. Dadurch kann eine frühere oder spätere Impulsbeaufschlagung des Antriebsraums 35 erzielt werden, also ein früherer oder späterer Einspritzbeginn eingestellt werden. Es kann zweckmäßig sein, in dem Schie ber 90 mehrere Steueröffnungen 46 mit z. B. unterschied licher Größe anzuordnen, die wechselweise zum Einsatz kom men, z. B. in einem Drehschieber.In a further development of the override of the mechanical-pneumatic injection device by the control unit 40, it can be provided to arrange the control opening 46 in a slide 90 which can be displaced in the direction of the double arrow 44 by an adjusting device 91 along the stroke of the piston 53 . The actuating device 91 can be actuated via a control line 75 by the control unit 40 so as to shift the control opening 46 along the vertical axis of the cylinder. As a result, earlier or later impingement of the drive chamber 35 can be achieved, ie an earlier or later injection start can be set. It may be appropriate in the slide over 90 several control openings 46 with z. B. to arrange different size, which are used alternately, z. B. in a rotary valve.

Die Verstellung des Schiebers 90 zur Änderung der Ein spritzzeit kann auch durch einen mechanischen Antrieb er folgen, z. B. über einen Fliehkraftregler.The adjustment of the slide 90 to change the injection time can be followed by a mechanical drive, z. B. via a centrifugal governor.

Claims

1 injection device for an internal combustion engine, particularly a two-stroke engine (50) in a hand-held device such as a chain saw, a brushcutter, an angle grinder or the like., With a fuel pump (2), the suction port (3) with a fuel tank (1) and whose Druckan circuit ( 8 ) with a suction valve ( 12 ) in the suction line ( 10 ) to a pump chamber ( 11 ) of an injection pump ( 20 ) is connected via a pressure line ( 25 ) connected to the pump chamber ( 11 ) with a pressure valve ( 26 ) feeds an injection nozzle ( 27 ), the pump piston ( 24 ) of the injection pump ( 20 ) interacting with the pump chamber ( 11 ) being driven by the pressure difference on a membrane ( 34 ) which delimits a drive chamber ( 35 ) which is connected to the crankcase ( 55 ) of the internal combustion engine ( 50 ) via an impulse line ( 39 ), and one on the other side of the membrane with a compensating lead device ( 38 ) opposite back space ( 36 ), characterized in that in at least one of the lines ( 10 , 25 , 38 , 39 ) a control element ( 41 ) actuated by an electronic control unit ( 40 ) is arranged, the control unit ( 40 ) is connected to operating variables of the internal combustion engine ( 50 ) detecting sensors ( 47 , 48 , 49 ) and controls the control element ( 41 ) as a function of the detected operating variables.

2. Injection device according to claim 1, characterized in that the control member ( 41 ) connects a line ( 10 , 25 ) of the pump chamber ( 11 ) with a return line ( 14 ) and in the open position the line ( 10 , 25 ) of the pump chamber ( 11 ) relieved of pressure.

3. Injection device according to claim 2, characterized in that the control member ( 41 ) to the suction valve ( 12 ) of the pump chamber ( 11 ) is connected in parallel.

4. Injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control member ( 41 ) and the pump valve ( 26 ) are combined to form a combination valve ( 43 ).

5. Injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control member ( 41 ) in the pulse line ( 39 ) from the crankcase ( 55 ) to the drive chamber ( 35 ) is arranged.

6. Injection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control member ( 41 ) is arranged in a compensating line ( 138 ) from the drive chamber ( 35 ) to the rear chamber ( 36 ).

7. Injection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control member ( 41 ) is arranged in a compensating line ( 238 ) from the rear space ( 36 ) to the crankcase ( 55 ).

8. Injection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control member ( 41 ) in an in the intake duct ( 51 ) of the internal combustion engine ( 50 ) opening auxiliary air line ( 45 ) is arranged.

9. Injector according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control unit ( 40 ) controls a control member ( 41 ) in an oil line ( 63 ) on the pressure side of an oil pump ( 60 ) of the engine lubrication.

10. Injection device according to claim 9, characterized in that the control member ( 41 ) is arranged in a return line ( 64 ) which relieves the oil line.

11. Injection device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the fuel pump ( 2 ) via an injection pump ( 20 ) bypassing fuel line ( 22 ) with an auxiliary nozzle opening ( 21 ) in the intake duct ( 51 ) of the internal combustion engine ( 50 ) A choke valve ( 23 ) is arranged in the fuel line ( 22 ) and is switched by the control unit ( 40 ) as a function of the output signal of a pressure sensor ( 70 ) arranged in the pressure connection ( 8 ).