DE1960146C - Kraftstoffeinspritzanlage mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr von gemischverdichtenden fremdge zündeten Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

2 Kraftstoffeinspritzanlage lach Anspruch 1, Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage die-

dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (29,36) 35 ser Art (deutsche Auslegeschrift 1 281 746) ist bei des Elektromagneten (29, 30, 31, 38 bis 42) un- Normalbeirieb das Verhältnis zwischen Luftmenge mittelbar am beweglichen Teil (12) des Ventils _und zugemessener Kraftstoff menge nahezu proportio-(8) angreift. nal. Im Vollastbeie-ch (Vollast als Motorkenngröße)

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, wird der Aufhängepunkt der Meßorganrückstellfeder oder 2, dadurch gekennzeichnet daß als Elektro- 30 verschoben, wodurch die Rückstellkraft verminderi magnet (29, 30, 31) ein Hubmagnet dient, der wird und infolge des dadurch abnehmenden, nach gleichachsig zu dem beweglichen Teil (12) des dem Meßorgan im Saugrohr herrschenden UnterVentils (8) angeordnet ist. drucks der Verbrennungswirkungsgrad verbessert

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch I, 2 wird. Die normalerweise nicht linearen Einflüsse, wie oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektro- 35 die Kennlinie der Feder und dis Kinematik der Hebel magnet ein Permanentmagnet (39,40,41) mit zwischen Meßorgan und KraftsU ifventil sowie Meß-Tauchspulanker (29, 38) dient (F i g. 2). organ und Befestigung der Rückstellfeder am Meß-

5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, organ werden durch die entsprechende Form einer dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssig- Profilnadel des Kraftstoffzumeßventils korrigiert. Sokeit durch einen zwischen Magnetanker (29, 36) 40 bald der Aufhängepunkt der Feder bei Vollast ver- und dem das bewegliche Teil (12) aufnehmenden schoben wird, ändert sich die Relativlage der Ventil-Gehäuse gebildeten Spalt (37) dem beweglichen nadel, so daß das Verhältnis zwischen Luftmenge Teil (12) zugeführt wird und dieser Spalt (37) und Kraftstoffmenge nicht mehr proportional ist. zur Bewegungsdämpfung als Drossel ausgebil- Diese Abweichung von der gewünschten Propordet ist. 45 tionalität wirkt sich also besonders bei großen Men-

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der gen aus, so daß sie zu einer nicht unerheblichen Vervorhergehenden An'-prüche, dadurch gekennzeich- schlechterung der Abgase führt.

net, daß als Meßorgan (4) eine Scheibe dient, die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

quer zur Strömungsrichtung an dem einen Ende Kraftstoffeinspritzanlage der eingangs genannten Art eines ortsfest und möglichst reibungsfrei gelager- 50 zu entwickeln, bei der die Proportionalität zwischen ten (!0), auf das bewegliche Teil (12) des Luftmenge und Kraftstoff menge auch bei Ändern Mengenteilerventüs (8) wirkenden Schwenkhebels der Rückstellkraft erhalten bleibt und bei der dieses (9) befestigt ist und proportional der durch das Ändern der Rückstellkraft mit einfachsten Mitteln Saugrohr (3,5,6) strömenden Luftmenge in erfolgt.

einen entsprechenden in Ströniungirichtung sich 55 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch getrichterförmig erweiternden Abschnitt (3) des löst, daß als Rückstellkraft Druckflüssigkeit dient, die Saugrohres (3, S, 6) taucht. am beweglichen Teil des Ventils wirksam ist und die

Änderung der Rückstellkraft durch einen Elektromagneten erfolgt, dessen magnetische Feldstärke ab-

60 hängig von Motorkenngrößen änderbar ist.

Es ist zwar bekannt (s. USA.-Patentschrift 2 591356), Druckflüssigkeit als Rückstellkraft für

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritz- das Meßorgan zu verwenden, wobei jedoch weder der anlage mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saug- Luftmenge eine proportionale Kraftstoffmenge zurohr von gemischverdichtenden fremdgezündeten 65 gemessen wird, noch diese Proportionalität änder-Brennkraftmaschinen, in deren Saugrohr ein Meß- bar ist.

organ und eine willkürlich betätigbare Drosselklappe Es ist außerdem, allerdings bei einem Vergaser,

hintereinander angeordnet sind, wobei das Meßorgan bekannt (britische Patentschrift 594 494), die Rück-

stellkraft des Meßorgans durch einen Elektromagneten zu beeinflussen. Bei dieser bekannten Einrichtung ist der Elektromagnet auf dem Gehäuse eines quer zum Saugrohr angeordneten Luftmengenneßorgans angeordnet Der mit der Vergasernadel virbundene Stellkolben des Meßorgans dient gleichzeitig als Anker des Magneten. In eine Mittelbohrung des Stellkolbens ra3t ein rohrförmtger Fortsatz des Gehäuses, der gleichzeitig als Magnetkern dient. Als Rückstellkraft dient eine Feder. Da der Stellkolben zur Messung der Luftmenge einen Hub von etwa dem Durchmesser des Saugrohres hat, ist die zur Wirkung kommende magnetische Stellkraft bei gleicher Erregerspannung sehr unterschiedlich. Außerdem treten bei dieser Art von Vergasern hohe Reibkräfte auf, insbesondere im Verhältnis zu den Magnetstellkräften. Aus diesen Gründen ist eine bei dieser Art von Vergasern möglicherweise erreichte Proportionalität zwischen Luftmenge und Krafistoffmenge nicht änderbar.

Die beim Gegenstand der Erfindung verwendete Druckflüssigkeit als Rückstellkraft hat den großen Vorteil, daß das Meßorgan am Ende eines Schwenkhebels angeordnet werden kann, an dem in der Nähe des Lagerpunkts das flüssigkeitsbeaufschlagte Stellorgan angreifen kann und so nur einen geringen Weg zurücklegen muß. Der Elektromagnet kann nun unmittelbar am Stellorgan angreifen, kann jedoch auch, um die gewünschte Änderung der Rückstellkraft zu bewirken, über ein Magnetventil den Druck der Druckflüssigkeit ändern. Die Motorkenngrößen können also entweder elektronisch gemessen odtr nach Umwandlung in elektrischen Größen durch ein elektrisches Steuergerät gewandelt werden und beeinflussen als entsprechende Stromstärken über den Elektromagneten die Rückstellkraft. Hierdurch wird ermöglicht, daß die \ießstellen der Motorkenngrößen sowie das Steuergerät an einer anderen Stelle des Kraftfahrzeuges angeordnet sein können als das Meßorgan für die Luftmengenmessung. Es ist außerdem verhältnismäßig einfach, bei diesen elektronischen Mitteln eine gemessene Kraft zu verstärken und somit bei geringem Leistungsverlust sehr genaue Meßwerte zu erhalten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß der Anke des Elektromagneten unmittelbar am beweglichen Teil des Ventils angreift.

Um ^u erreichen, daß die magnetische Kraft bei gleicher Stromstärke über den ganzen Hub des Magnetankers bzw. des beweglichen Ventilteils gleich bleibt, kann nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung als Elektromagnet ein Permanentmagnet mit Tauchspulanker dienen.

Als Meßgrößen für die Motorkcnngrößen können für die Last die Drosselklappenstellung, für die Drehzahl und Last der sich stromab der Drosselklappe im Saugrohr einstellende Luftdruck und für die Motortemperatur ein entsprechendes Meßorgan (Dehnstoffregler) dienen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist vereinfacht in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Ausführungsbeispiel als Gesamtanlage,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 im Schnitt mit Druckflüssigkeit als Rückstellkraft und einem Tauchspulmagneten zur RUckstellkraftänderung.

Die nicht dargestellte Brennkraftmaschine saugt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung durch einen im Gehäuse I angeordneten Luftfilter 2, einen Saugrohrabschnitt 3, in dem ein Meßorgan 4 augeordnet ist, einen Verbindungsschlauch 5 und einen Saugrohrabschnitt 6 mit einer willkürlich betätigbaren Drossci-

S klappe 7.

Das Meßorgau 4 kann, wie in der Zeichnung dargestellt, eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte sein, es kann jedoch auch ein quer zur Strömungsrichtung verschiebbarer Kolben oder eine um ίο eine exzentrisch gelagerte Achse schwenkbare Klappe sein. In jedem Fall bewegt sich das Meßorgan 4 im Saugrohrabschnitt 3 nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge, wobei für eine konstante am Meßorgan 4 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Meßorgan4 herrschenden Luftdruck auch der zwischen Meßorgan 4 und Drosselklappe 7 herrschende Druck mindestens annähernd konstant bleibt. Das Meßorgan 4 steuert .. "mittelbar ein Mengen-

ao tellerventil 8, über das der Kraftstoff den einzelnen i.i der Nähe der Motorventile im Saugrohr angeordneten nicht dargestellten Einspritzdüsen zugemessen wird. Zur Übertragung der Verstellbewegung des Meßoigans4 dient ein mit dem Meßorgan verbunde-

»5 ner Hebel 9, der auf einer Welle !0 möglichst reibungslos gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase II das als Schieber ausgebildete bewegliche Ventilteil 12 entgegen einer möglichst konstanten Rückstellkraft bewegt. Die Ruhelage des Hebels 9 wird durch eine Stellschraube 14 bestimmt.

Die Kraftstoffversorgung erfolgt über eine Kraftstoffpumpe 16, die ^urch einen Elektromotor 17 angetrieben, den Kraftstoff aus einem Behälter 18 ansaugt und ihn über eine I eitung I9demMengenteiierventil 8 zuführt. Von der Leitrng 19 zweigt eine Rücklaufieitung 20 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil (Druckhalteventil) 21 geschaltet ist. Aus der Leitung 19 gelangt der Kraftstoff in einen im Gehäuse des Mengenteilerventils 8 verlaufenden Kanal

22. Dieser Kanal 22 mündet in eine Zylinderbohrung 23, in der der Schieber 12 axial verschiebbar möglichst dicht geführt ist. Der Kanal 22 :nündet dabei an einer Sielle, an der der Schieber 12 eine Ringnut 24 hat. Diese Ringnut 24 steht je nach Stellung des Steuerschiebers 12 mehr oder weniger mit Steuerschlitzen 25 in Überdeckung, aus denen dann der Kraftstoff über Kanäle 26 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzdüsen gelangt.

F i g. 2 zeigt nur einen Teil der in F i g. I dar-

So gestellten Kraftstoffeinspritzanlage. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung dient zur Erzeugung der die Rückstellkraft überlagernden Elektromagnetkraft ein Tauchspul-Eiektromagnet. Die Rückstellkraft selbst wird durch eine Druckflüssigkeit bewirkt, wobei als Druckflüssigkeit der Kraftstoff dient, der über eine von der Leitung 19 abzweigende Leitung 34 in einen Raum 35' des Magnelsystems 35 geleitet wird. Der Anker 29 dieses Elektromagneten hat einen Dorn 36, der die Magnetkraft des Ankers 29 auf den

Schieber 12 überträgt. Der den Schieber 12 aufnehmende Zylinder 23 ist über eine Bohrung 37 in seiner dem Elektromagneten zugewandten Stirnwand mit dem Raum 35' verbunden. Durch diese Bohrung hindurch ragt der Dorn 36, wobei die Durchmesser

6r von Dorn 36 und Bohrung 37 so gewählt sind, daß der dadurch gebildete Ringspalt alc hydraulische Dämpfungsdrossel für die Stellbewegung des Schiebers 12 iient. Der als Büchse ausgebildete Anker 29

ist von einer Druhtspulc 38 fest umgeben. Um die Spule 38 herum ist ein ringförmiger Wcicheiscnkcrn 39 angeordnet, an dem sich in axialer Richtung ein ebenfalls ringförmiger Permanentmagnet 40 anschließt. An diesen Permanentmagneten 40 schließt sich weiterhin eine Wcicliciscnplaltc 41 an, die einen Dorn 42 hat, welcher in die Büchse 29 hineinragt. Das ganze Magnetsystem isl durch eine Blcchhaube 43 abgeschlossen und mittels dieser an das Mengcnleiler ventil gespannt. Sobald die durch die Spule 38 stm mcndc elektrische Stromstärke in Abhängigkeit vor Motorkenngrößen geändert wird, ändert sich aucr die über Büchse 29 und Dorn 36 auf den Schieber Ii wirkende Magnetkraft, die der am Schieber 12 an greifenden hydraulischen Rückstellkraft Überlager wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

proportional der durchs:römenden Luftmenge gegen

Patentansprüche: eine normalerweise konstante, jedoch in Abhängig

keit von Motorkenngrößen änderbare Rückstellkraft

I. Kraftstoffeinspritzanlage mit kontinuier- ausgelenkt wird und das bewegliche Teil jines in der Hcher Einspritzung in das Saugrohr von ge- 5 Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumischverdichtenden fremdgezündeten Brennkratt- messung einer zur Luftmenge in einem gewünschten maschinen, in deren Saugrohr ein Meßorgan und Verhältnis stehenden Kraftstoffmenge betätigt, eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hinter- Der Zweck derartiger Kraftstoffeinsprtzanlagen

einander angeordnet sind, wobei das Meßorgan ist, für einen Ottomotor unter allen Betriebsbedingunproportional der durchströmenden Luftmenge j.o gen selbsttätig ein günstiges Kraftstoffluftgemischgegen eine normalerweise konstante, jedoch in Verhältnis zu schaffen, um so den Kraftstoff mög-Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbare liehst vollständig zu verbrennen und dadurch bei Rückstellkraft ausgelenkt wird und das beweg- höchstmöglicher Leistung der Brennkraftmaschine liehe Teil eines in der Kraftstoffleitung angeord- bzw. kleinstmöglichem Kraftstoffverbrauch die EnI-neten Ventils für die Zumessung einer zur Luf·- 15 stehung von giftigen Abgasen zu vermeiden oder menge in einem gewünschten Verhältnis stehen- stark zu vermindern. Hierzu muß die Kraftstoffmenge den Kraftstoffmenge betätigt, dadurch ge- den Erfordernissen jedes Betriebszustandes der k e η π ζ e i c h 1 e t, daß als Rückstellkraft Druck- Brennkraftmaschine entsprechend sehr genau zuflüssigkeit dient, die am beweglichen Teil (12) des gemessen werden.

Ventils (8) wirksam ist und die Änderung der ao Es muß also das eingangs genannte Verhältnis Rückstellkraft durch einen Elektromagneten (29, zwischen Luftmenge und Kraftstoff menge in Ab-38 bis 42) erfolgt, dessen magnetische Feldstärke hängigkeit von Motorkenngrößirn, wie Drehzahl abnängig von Motorkenngröüen änderbar ist. Last und Temperatur änderbar sein.