DE2051584C3

DE2051584C3 - Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2051584C3
Application number: DE19702051584
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Phys. Dr. 7250 Leonberg Knapp; Reinhard Dipl.- Ing. 7000 Stuttgart Schwartz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-10-21
Filing date: 1970-10-21
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2051584B2; SU406375A3; JPS4948892B1; DE2051584A1; FR2113079A5; GB1351965A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan proportional der durchströmenden Luftmenge gegen eine an sich möglichst konstante Rückstellkraft ausgelenkt wird und über eine Stellvorrichtung auf ein Kraftstoffzumeßventil wirkt

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art (DE-OS 1814 848) dient als Stellvorrichtung ein verhältnismäßig aufwendiges Hebelsystem, das entsprechend der mechanischen Ausführung in der Nähe des Meßorgans untergebracht werden muß. Angestrebt ist jedoch ein möglichst geringes Bauvolumen des Saugrohres i:n Bereich des Meßorgans. Deshalb sollten Regel- und Korrekturteile möglichst an anderer Stelle des Kraftfahrzeugs untergebracht werden. Außerdem ist eine mechanische Stellvorrichtung empfindlich gegen die Schüttelbewegungen des Motors.

Übertragungsvorrichtungen mit mechanischen und elektrischen Gliedern sind an sich bekannt (DE-AS 12 23618; S. Jahn, Elektrisch Steuern und Regeln, München 1960, S. 111 bis 122).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Kraftstoffeinspritzanlage ohne die genannten Nachteile zu entwickeln. Es soll dabei ein mögliches Überschwingen des Meßorgans vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Stellvorrichtung mit Hilfe eines elektrische und mechanische Glieder enthaltenden Nachführregelkreise verstellbar ist dem als Führungsgröße die Meßwerte von Gebern für Motorkenngrößen, darunter die für die Stellung des Meßorgans, zugeführt sind, dessen Regelgröße die Stellung der Stellvorrichtung ist und bei dem für einen weiteren Geber die Regelgröße als mit der Führungsgröße vergleichbarer Meßwert umgeformt ist wobei die Meßwerte der Geber in einem Diskriminatorverstärker für die elektromechanische Verstellung der Stellvorrichtung verstärkt werden und der bei der Auslenkung des Meßorgans bewirkte stärkere Spannungsanstieg am Ausgang des Diskriminatorverstärkers über ein frequenzabhängiges passives Netzwerk, insbesondere in Form eines ÄC-Gliedes, differenziert und entsprechend verstärkt auf einen Magneten wirkt der die Bewegung des Meßorgans dämpft.

Ein in der Brennkraftmaschinen-Ansaugleitung angeordnetes Meßorgan mit einer Dämpfungseinrichtung zu koppeln, ist bereits aus der DE-OS 20 03 924 bekannt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden

im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das erste Ausführungsbeispiel, bei dem das Kraftstoffzumeß ventil durch einen RaumnocLen betätigt wird,

F i g. 2 das zweite AusfühningsbeispkJ, bei dem das Kraftstoffzumeßventil direkt durch ein elektromagnetisches Stellwerk betätigt wird.

In dem Saugrohr 1 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine sind in Strömungsrichtung (Pfeil) hintereinander ein Meßorgan 2 und eine willkürlich betätigbaie Drosselklappe 3 angeordnet Das Meßorgan 2 ist als Platte ausgebildet, die an einem Schwenkhebel 4 befestigt und um ein Lager 5 entgegen der Kraft einer Feder 6 schwenkbar ist Die Feder 6 hat eine sehr flach verlaufende Kennlinie, so daß sich die Kraft der Feder bei den Schwenkbewegungen des Meßorgans 2 nur gering ändert. Hierdurch wird erreicht, daß das Meßorgan 2 proportional der durch die Stellung der Drosselklappe 3 bestimmten, durch das Saugrohr 1 strömenden Luftmenge ausgelenkt wird. Diese Meßgröße der Auslenkung des Meßbrgans dient als Führungsgröße für einen Nachführregelkreis, der eine später beschriebene Stellvorrichtung verstellt, die auf ein Kraftstoffzumeßventil 7 wirkt Das Kraftstoffzumeßventil 7 wird durch eine nicht dargestellte kontinuierlich fördernde Pumpe fiber eine Leitung 8 mit Kraftstoff versorgt und leitet diesen entsprechend zugemessen über Leitungen 9 zum Saugrohr, in das dann der Kraftstoff in der Nähe der jeweiligen Motorventile eingespritzt wird.

Der Nachführregelkreis ist als elektrischer Regelkreis aufgebaut, bei dem als Geber induktive Spannungsteiler It und 12 dienen. Mit dem Schwenkhebel 4 des Meßorgans 2 ist mechanisch der Geber U gekoppelt, der die Bewegung des Meßorgans 2 in einen verhältnisgleichen Meßwert umfort Entsprechend wird die Stellung der später beschriebenen Stellvorrichtung durch den Geber 12 in einen dieser Stellung verhältnisgleichen, als Regelgröße dienenden Meßwert umgeformt Die Geber U und 12 sind in einer elektrischen Brückenschaltung angeordnet als deren Spannungsquelle ein Oszillator 13 dient Die Meßwerte von Regelgröße und Führungsgröße werden nun verglichen und die Differenz in einem Diskriminatorverstärker 14 verstärkt Der Ausgang des Diskriminatorverstärkers 14 ist mit der Stellvorrichtung verbunden, so daß im Sinne des Nachführregelkreises die Stellvorrichtung in eine der Stellung des Meßorgans 2 entsprechende Stellung nachgeführt wird. In die Zweige der Brücke sind weitere Geber 15 geschaltet mit denen die Motoroder Motorumgebungskenngrößen gemessen werden und als Regelgrößen den Ausgangswert des Diskriminatorverstärkers 14 beeinflussen. So kann als ein derartiger Geber 15 ein temperaturabhängiger Widerstand dienen, der die Motortemperatur oder die Ansauglufttemperatur mißt und eine additive bzw. mdtiplikative Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erreicht

Bei der Verwendung eines Meßorgans in der gezeigten Weise besteht die Gefahr, daß die Stauscheibe beim Gasgeben überschwingt bzw. unter dem Einfluß der Saugstöße des Motors zu schnarrähnlichen Eigenschwingungen neigt Um dieses zu vermeiden, wird die Ausgangsgröße des Diskriminatorverstärkers 14 dazu verwendet eine elektromagnetische Dämpfung zu betätigen. Bei Oberschwingen des Meßorgans 2 entsteht ein Stromstoß, der durch den Diskriminatorverstärker 14 verstärkt einem sogenannten frequenzabhängigen, passiven Netzwerk eingegeben wird, das die Form eines ÄC-Gliedes, 17 haben kann. Die Ausgangsgröße des ÄC-Gliedes 17 wird über einen Verstärker 18 verstärkt einem Elektromagneten 19 zugeführt, der als Bremsmagnet dient

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Bremsmagnet 19 ein Hubmagnet der bei entsprechend starker Durchströmung als Gegenkopplung der Stellbewegung des Meßorgans 2 entgegenwirkt Bei diesem Ausführungsbeispiel dient als Stellvorrichtung ein Drehmagnet 20, an den drehschlüssig ein Raumnocken 21 gekoppelt ist der außerdem axial verschiebbar ist Das axiale Verschieben erfolgt durch einen Kolben 22, der in Abhängigkeit von dem im Saugrohr 1 herrschenden Druck betätigt wird, der über eine Leitung 23 übertragen wird. Der Raumnocken 21 wirkt auf ein Stellglied 24 des Zumeßventils 7. Durch die Ausnutzung des Saugrohrdruckes erfolgt die Verstellung des Raumnockens 21 auch lastabhängig, da der Saugrohrdruck durch die Drehzahl und außerdem durch die Stellung der Drosselklappe 3 bestimmt wird.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel dient als Stellvorrichtung ein Hubmagnet 25 als direkte Stellwerkschaltung. Um die Motorlast als Istwert direkt berücksichtigen zu können, ist in die Leitung vom Geber 12 zum Diskriminatorverstärker 14 ein weiterer Geber 26 geschaltet der die Stellung der Drosselklappe 3 in einen verhältnisgleichen Meßwert umformt

Zur Bremsung des Meßorgans 2 dient hier als Bremsmagnet ein Magnet 27, dessen Anker die mit dem Schwenkhebel 4 verbundene und an der Reibstelle entsprechend abgeflachte Stange 28 auf einen bremsbelag-ähnlichen Klotz 29 preßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan proportional der durchströmenden Luftmenge gegen eine an sich möglichst konstante Rückstellkraft ausgelenkt wird und über eine Stellvorrichtung auf ein Kraftstoffzumeßventil wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (20, 21, 22, 25) mit Hilfe eines elektrische und mechanische Glieder enthaltenden Nachführregelkreises verstellbar ist, dem als Führungsgröße die Meßwerte von Gebern (11, 15, 26) für Motorkenngrößen, darunter die für die Stellung des Meßorgans (2), zugeführt sind, dessen Regelgröße die Stellung der Stellvorrichtung (20, 25) ist und bei dem für einen weiteren Geber (12) die Regelgröße als mit der Führungsgröße vergleichbarer Meßwert umgeformt ist, wobei die Meßwerte der Geber (11,12,15,26) in einem Diskriminatorverstärker (14) für die elektromechanische Verstellung der Stellvorrichtung (20, 25) verstärkt werden und (2) der bei der Auslenkung des Meßorgans bewirkte stärkere Spannungsanstieg am Ausgang des Diskriminatorverstärkers (14) über ein frequenzabhängiges passives Netzwerk (17), insbesondere in Form eines ßC-Gliedes, differenziert und entsprechend verstärkt (18) auf einen Magneten (19,27) wirkt, der die Bewegung des Meßorgans (2) dämpft

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnet ein Gegenkopplungsmagnet (19) dient

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnet ein Hubmagnet (27) dient der auf eine Reibungsbremse (29) des Meßorgans (2) wirkt.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß in einer Leitung des Regelkreises, insbesondere in der Leitung des Gebers (11) der Stellung des Meßorgans

(2) zum Diskriminatorverstärker (14), ein temperaturabhängiger Widerstand (15) eingeschaltet ist der in Abhängigkeit von der Motortemperatur änderbar ist, wodurch eine additive Warmlaufkorrektur des Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkbar ist

5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich in einer Leitung des Regelkreises ein temperaturabhängiger Widerstand (15) für eine weitere Temperaturmessung, insbesondere der Ansaugluft eingeschaltet ist, durch den eine multiplikative Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erreichbar ist

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als Geber (11, 12, 26) induktive Spannungsteiler dienen.

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Stellvorrichtung (20, 22) einen Raumnocken (21) verstellt, der auf das Kraftstoffzumeßventil (7, 24) wirkt und der zusätzlich in Abhängigkeit von dem stromab der Drosselklappe

(3) im Saugrohr (1) herrschenden Druck (lastabhängig) verstellbar (22) ist

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung des Regelkreises, insbesondere in der Leitung des Gebers (12) der Stellvorrichtungsstellung (25), ein Korrektursteuerglied (26) angeordnet ist dessen Korrekturgröße von der Stellung der Drosselklappe (3) bestimmt wird (lastabhängig).

9. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß als Korrektursteuerglied (26) ein induktiver Spannungsteiler dient