DE2064554A1 - Device for the promotion of hydraulic quantities with a predetermined pressure, z. B. Fuel injection in internal combustion engines - Google Patents
Device for the promotion of hydraulic quantities with a predetermined pressure, z. B. Fuel injection in internal combustion enginesInfo
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft *Λ- , - - / Bairn 8678/4 Daimler-Benz Aktiengesellschaft * Λ -, - - / Bairn 8678/4
O 4- 4- 4. 4. ZUD4OOHO 4-4-4-4 ZUD4OOH
StuttgartStuttgart
EPT/Roe/FiEPT / Roe / Fi
"Einrichtung zur Förderung von Hydraulikmengen mit vorgegebenem Druck, z.B0 Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen""Device for the delivery of hydraulic quantities with a given pressure, eg 0 fuel injection in internal combustion engines"
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Förderung von Hydraulikmengen mit vorgegebenem Druck zu exakt definierten Zeitpunkten, z.B. Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschi- d nen, wobei einer Kraftstoffdüse der Kraftstoff durch ein elektronisch gesteuertes Magnetventil zugemessen wird.The invention relates to a device for conveying hydraulic quantities at a predetermined pressure to precisely defined points of time, for example, fuel injection at Brennkraftmaschi- d NEN, wherein a fuel nozzle, the fuel is metered through an electronically controlled solenoid valve.
In der Technik liegt oft die Aufgabe vor, ganz bestimmte Hydraulikmengen mit bestimmten Drücken zu ganz exakt definierten Zeitpunkten zu förderne So ist es z.B. bei Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Dieselmotoren mit Direkteinspritzung notwendig, die Kraftstoffmenge genau zu einem bestimmten Grad Kurbelwellenwinkel über der Zeit in den Brennraum einzuspritzen, da nur dadurch eine optimale Verbrennung, ein günstiger Verbrauch und geringe Hauch- und Abgasentwicklung erzielt werden kann. Hierzu bieten sich an sich elektronisch gesteuerte Magnetventile an, da diese bereits eine verhältnismäßig kurze Steuer- ' zeit aufweisen. Außerdem hat man mit der Elektronik die Möglichkeit, sämtliche Betriebswerte, wie ζοB. Temperatur, absoluter Luftdruck, Drehzahl usw. zu erfassen, trägheitslos zu verarbeiten und dadurch bei der Einspritzung zu berücksichtigen·In the technique very specific hydraulic quantities is often the task ahead, with certain pressures to very precisely defined times to promote e instance, it is in internal combustion engines, especially in diesel engines with direct injection necessary amount of fuel just to a certain degree crankshaft angle over time in Injecting the combustion chamber, as this is the only way to achieve optimal combustion, low fuel consumption and low levels of smoke and exhaust emissions. Electronically controlled solenoid valves are available for this purpose, since these already have a relatively short control time. In addition, with the electronics you have the option of all operating values, such as ζοB. To record temperature, absolute air pressure, speed, etc., process them without inertia and thereby take them into account during injection
Jedoch lassen sich auch Magnetventile nicht trägheitslos betätigen. Um klarzustellen, um welch kurze Zeiten es sich hierbei handelt, sei einmal der Einfachheit halber von einem Motor mitHowever, solenoid valves cannot be operated without inertia either. To make it clear what a short time this is, let us have a motor with it for the sake of simplicity
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6ΟΟΟ U/min ausgegangen. Diese Drehzahl wird in der Praxis heute von vielen Motoren bereits ohne weiteres erreicht. Bei derartigen Motoren würde sich eine Einspritzzeit von einer Millisekunde bereits über einen Kurbelwinkel von 36 Grad erstrecken. Tatsächlich sind aber die für die Einspritzung geforderten Kurbelwinkel erheblich kleiner, so daß Einspritzzeiten erreicht werden müssen, die weit unter einer Millisekunde liegen.6ΟΟΟ rpm assumed. This speed is used in practice today already easily achieved by many engines. In such engines, an injection time of one millisecond would be achieved extend over a crank angle of 36 degrees. In fact, however, the crank angles required for the injection are considerable smaller, so that injection times have to be achieved that are well below a millisecond.
Der Erfindung liegt eine Lösung dieses Problems als Aufgabe zugrunde. Diese Aufgabe wird bei den eingangs genannten Einrichtungen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer vom Drucksystem zum Verbraucher, z.B. ;zur Einspritzdüse, führenden Leitung, hintereinander zwei Magnetventile angeordnet sind, deren Öffnungszeiten sich überschneiden und·daß dabei das eine Ventil den Förderbeginn, das andere das Förderende steuert.The invention is based on a solution to this problem as an object. This object is achieved according to the invention in the above-mentioned devices in that in one of the printing system to the consumer, e.g.; to the injection nozzle, leading line, two solenoid valves are arranged one behind the other, their Opening times overlap and that one valve controls the start of delivery and the other controls the end of delivery.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß auf diese Weise gewissermaßen die unvermeidbaren Ansprechzeiten der Magnetventile ausgeklammert werden können. Auf diese Weise sind tatsächlich Einspritzzeiten erreichbar, die weit unter dem oben angegebenen Wert und weit unter den unvermeidbaren Ansprechzeiten der Magnetventile liegen. Darüber hinaus kann dadurch eine exakte Abstimmung auf die gewünschten Kurbelwinkel erfolgen.The invention has the advantage that in this way, to a certain extent, the unavoidable response times of the solenoid valves are excluded can be. In this way it is actually possible to achieve injection times that are well below the values given above and are well below the unavoidable response times of the solenoid valves. In addition, this enables an exact match the desired crank angle take place.
Im allgemeinen wird man dabei an die Verwendung gleichartiger Magnetventile denken, wobei das eine das Ende der Förderung und das andere den Anfang der Förderung bestimmt. Dabei ist die örtliche Anordnung dieser beiden Ventile gleichgültig, jedoch bevorzugt die Erfindung eine Lösung, wonach beide Ventile als an sich bekannte, unter Strom öffnende Ventile ausgebildet sind und wonach das in Strömungsrichtung zum Verbraucher, z.B. zur Düse hin, liegende Ventil den Förderbeginn und das in Strömungsrichtung vom Verbraucher, z.B. von der Düse weg, liegen-In general, one becomes more similar in terms of use Solenoid valves think, with one determining the end of the delivery and the other determining the beginning of the delivery. It is the local arrangement of these two valves is indifferent, but the invention prefers a solution according to which both valves are designed as per se known, current-opening valves and according to which in the flow direction to the consumer, E.g. towards the nozzle, the valve that is lying the start of delivery and that in the direction of flow from the consumer, e.g. away from the nozzle -
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de Ventil das Förderende steuerte In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß grundsätzlich auch eine solche Anordnung mit unter Strom schließenden Ventilen denkbar wäre, jedoch z.B. bei Brennkraftmaschinen deswegen nicht zu empfehlen ist, weil dabei im Stand, d„h. bei abgeschaltetem Strom, sich der Druck nach der Brennkraftmaschine hin abbaut.de valve controlled the end of delivery In this context, it should be mentioned that, in principle, such an arrangement with valves closing under current would also be conceivable, but e.g. in internal combustion engines is therefore not recommended, because in the stand, ie. when the power is switched off, the pressure after the Internal combustion engine degrades.
Bin weiterer Vorschlag der Erfindung geht auf die Verwendung von ungleichartigen Ventilen, und zwar deswegen, weil sich hierdurch die Möglichkeit zur Verwendung solcher Magnetventile bietet, bei denen die Strömung bzw. der Druck die Ventilzeiten günstig beeinflußt« Hierfür gelten dann prinzipiell die obigen { Gesichtspunkte. Jedoch bevorzugt die Erfindung eine Lösung, wonach das in Strömungsrichtung zum Verbraucher, z.B. zur Düse hin, liegende Ventil als an sich bekanntes unter Strom öffnendes Ventil ausgebildet ist und den Forderbeginn steuert, während das in Strömungsrichtung vom Verbraucher, z.B. von der Düse weg, liegende Ventil als an sich bekanntes unter Strom schließendes Ventil ausgebildet ist und das Förderende steuert. Hierdurch bietet sich noch der Vorteil, daß im nicht angesteuerten Zustand der Druck stets an dem zum Verbraucher hin angeordneten Ventil ansteht, d.ho also, der Y/eg zum Verbraucher dann möglichst kurz gehalten werden kannοAnother proposal of the invention relates to the use of dissimilar valves because they offers the possibility of using such solenoid valves, in which the flow or the pressure the valve times favorably influenced «For this purpose, the above {points of view apply in principle. However, the invention prefers a solution according to which the valve located in the direction of flow towards the consumer, e.g. towards the nozzle, is known as a valve that opens under current is trained and controls the start of the request, while the in Direction of flow from the consumer, e.g. away from the nozzle, valve lying as a known valve that closes under current is formed and controls the end of conveyance. This has the advantage that the pressure is not activated in the non-activated state is always present at the valve arranged towards the consumer, i.e. the Y / eg to the consumer is then kept as short as possible can be ο
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei Brennkraftmaschinen die elektronische Steuerung ausgelöst wird durch einen Impulsgeber an der Kurbelwelle, welcher derart vor dem oberen Totpunkt angeordnet ist, daß der frühest erforderliche Einspritzbeginn unter Berücksichtigung der Ventilverlustzeit bei höchster Drehzahl erreicht wird. Hierbei erfolgt dann die Berücksichtigung z.B. eines Viertakt-Verfahrens oder der Zylinderzahl durch einen zweiten Geber auf der Nockenwelle, der die Auswahl des richtigen Arbeitstaktes trifft, oder den zu bedienendenAnother feature of the invention can be seen in the fact that the electronic control is triggered in internal combustion engines by a pulse generator on the crankshaft, which is arranged before the top dead center that the earliest required The start of injection is achieved taking into account the valve loss time at the highest speed. This is then taken into account e.g. a four-stroke process or the number of cylinders by a second encoder on the camshaft, which selects the correct work cycle or the one to be operated
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Zylinder auswählt. Die Punktion dieses zweiten Gebers entspricht also in gewissem Sinn der eines Zündverteilers.Selects cylinder. The puncture of this second donor corresponds So in a certain sense that of an ignition distributor.
Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die beiden Ventile unmittelbar der Einspritzdüse einer Brennkraftmaschine zugeordnet und in einem gemeinsamen Gehäuse mit ihr zusammengefaßt sind, wobei ein Ventil mit seinem Verschlußkörper unmittelbar die Düse steuert." Hierzu wird dann noch vorgeschlagen, daß das Gehäuse entgegengesetzt zur Düse den Druckanschluß aufweist und daß die beiden Ventile mit ihren Verschlußkörpern spiegelbildlich zueinander liegen und daß das die Düse steuernde Ventil als unter Strom öffnendes und das den Druckanschluß steuernde Ventil als unter Strom schließendes Ventil ausgebildet ist.With the invention it is further proposed that the two Valves assigned directly to the injection nozzle of an internal combustion engine and combined with it in a common housing are, with a valve with its closure body directly controls the nozzle. "For this purpose it is then proposed that the housing opposite to the nozzle has the pressure connection and that the two valves with their closure bodies are mirror images are to each other and that the valve controlling the nozzle as opening under current and that controlling the pressure connection Valve is designed as a valve that closes under current.
Mit der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Anker der beiden Magnetventile zugleich die Ventilverschlußkörper bilden und daß beide Anker je eine zentrale Durchgangsbohrung aufweisen, die beide miteinander fluchten.» Auf diese Weise wird der Vorteil erreicht, daß der Druck bei nicht angesteuerten Ventilen stets unmittelbar am Düsenventil steht· Hierbei müssen natürlich nicht beide Ventile gleich ausgebildet sein. So kann z.B. bei dem einen Ventil ein Zapfen am Anker unmittelbar den Verschlußkörper bilden, während beim anderen Ventil eine am Anker angeordnete Kugel als Verschlußkörper dient·With the invention it is further proposed that the anchor two solenoid valves at the same time form the valve closure body and that both armatures each have a central through hole, both of whom cursed each other. " This way the benefit will be ensures that the pressure is always directly at the nozzle valve when the valves are not activated · Of course, this does not have to be both valves may be of the same design. For example, with one valve, a pin on the armature can directly form the closure body, while with the other valve a ball arranged on the armature serves as a closure body
Und schließlich wird noch vorgeschlagen, daß parallel zu den Zentralbohrungen Nebenschlußleitungen od.dgl· angeordnet sind, die mit dem Druckanschluß verbunden sind und daß die Anker beider Magnetventile"in ihrer Betätigungsrichtung über diese Nebenschlußleitungen vom Druck beaufschlagt sind. Auf diese Weise unterstützt der Druck die Betätigung der Ventile, was ebenfalls zur Herabsetzung der Ventilzeiten beiträgt.»And finally, it is also proposed that shunt lines or the like be arranged parallel to the central bores, which are connected to the pressure connection and that the armature of both solenoid valves "in their actuation direction via these shunt lines are acted upon by pressure. In this way, the pressure supports the actuation of the valves, which also leads to Reduction of the valve times contributes. "
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Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt»Details of the invention show the embodiments of Drawing, namely shows »
Figo 1a bis c eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise eines Magnetventils,FIGS. 1a to c show a schematic illustration for explanation the mode of operation of a solenoid valve,
Pig. 2 ein Schema einer erfindungsgemäßen Anordnung,Pig. 2 shows a diagram of an arrangement according to the invention,
Pig. 3a bis c ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Einrichtung mit zwei unter Strom öffnenden Ventilen,Pig. 3a to c a scheme to explain the mode of operation a device with two valves that open under current,
Fig. 4a bis c ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Einrichtung mit einem unter Strom öffnenden und einem unter Strom schließenden Ventil,4a to c show a diagram for explaining the mode of operation a device with a live opening and a live closing valve,
Pig, 5 .das elektrische Blockschaltbild einer Einrichtung zur Steuerung eines Einspritzventils bei einer Brennkraftmaschine,Pig, 5. The electrical block diagram of a facility for controlling an injection valve in an internal combustion engine,
Pig. 6a bis 1 ein Schema zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach Pig. 5 undPig. 6a to 1 a scheme to explain the mode of operation the institution according to Pig. 5 and
Pig. 7 eine Kraftstoffdüse für eine Brennkraftmaschine | mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung im Schnitt.Pig. 7 a fuel nozzle for an internal combustion engine | with a device according to the invention in section.
Nach Pig. 1a wird die Erregerspule eines Magnetventils gemäß dem Kurvenzug 10 an Spannung gelegt. Aufgrund der Induktivität und des Ohmschen Widerstandes eines Magnetventils ergibt sich zwangsläufig eine elektrische Verzögerung, die zur Folge hat, daß der Strom und der magnetische Pluß nach einer Zeitfunktion ansteigen. Erst bei einem bestimmten Wert des magnetischen Plusses findet eine Bewegung des Ankers statt und es dauert dann ebenfalls nochAfter Pig. 1a, the excitation coil of a solenoid valve is connected to voltage according to curve 10. Due to the inductance and the ohmic resistance of a solenoid valve results inevitably an electrical delay which causes the current and the magnetic plus to increase as a function of time. Only takes place at a certain value of the magnetic plus a movement of the anchor takes place and it then also takes a while
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eine gewisse, durch die Mechanik bedingte Zeit, Ms ein Magnetventil öffnet,, Diese beiden Zeiteinflüsse, die in der Fig. 1b durch den Kurvenzug 11 zum Ausdruck kommen, haben zur Folge, daß sich gegenüber der in Figo 1a dargestellten Ansteuerkurve 10 die tatsächliche Öffnungszeit 12 des Ventils (siehe hierzu Fig. 1c) um die Einschaltzeit 13 verschiebt. D.h. also, wenn das Ventil im Punkt 15 angesteuert wird, so öffnet es erst nach der Einschaltzeit 13 am Punkt 16, Ebenso muß, um das Ventil am Punkt 17 zum Schließen zu bringen, die Ansteuerung bereits eher, d.h. am Punkt 18 erfolgen. Dabei können die Zeiten 13 und 14 gleich sein, sie müssen es aber nichtoa certain time due to the mechanics, Ms a solenoid valve opens ,, These two time influences, which are shown in Fig. 1b are expressed by the curve train 11, have the consequence that compared to the control curve shown in Figo 1a 10 the actual opening time 12 of the valve (see Fig. 1c) shifts the switch-on time 13. This means that if the valve is activated in point 15, it will only open afterwards the switch-on time 13 at point 16, also must to open the valve on To bring point 17 to close, the control already earlier, i.e. at point 18. The times 13 and 14 can be used be the same, but they don't have to be
Insbesondere aus der Fig. 1c wird auch klar, daß sehr kurze Öffnungszeiten mit einem solchen Ventil nicht erreicht werden können β Wenn zum Beispiel - gerechnet vom Punkt 1.6 aus - die Öffnungszeit 12 immer kurzer werden muß, so wird sehr schnell der Punkt erreicht^ wo sich die Ausschaltzeit 14 mit der Einschaltzeit 13 überschneidet. Diese kurzen Öffnungszeiten - die aber bei der Kraftstoffeinspritzung von Brennkraftmaschinen nichts ungewöhnliches darstellen - können also mit einem Ventil nicht mehr verwirklicht werden·In particular from FIG. 1c it is also clear that very short opening times cannot be achieved with such a valve can β If for example - calculated from point 1.6 - the Opening time 12 has to become shorter and shorter, it will be very fast the point reaches ^ where the switch-off time 14 and the switch-on time 13 overlaps. These short opening times - but those for fuel injection in internal combustion engines do not represent anything unusual - so can no longer be realized with a valve
Nach Fig. 2 sind erfindungsgemäß zwischen einem Drucksystem 19, welches von einer nicht mehr dargestellten Pumpe im Zusammenhang mit einem Druckspeicher 20 auf einem konstanten Druck gehalten wird und einer ebenfalls nicht mehr dargestellten Kraftstoff-Einspritzdüse zwei Magnetventile MV1 und MV2 hintereinandergeschaltet. Beide Magnetventile sind als unter Strom Öffnende Ventile ausgebildet. Die Anwendung von unter Strom schließenden Ventilen ist - wie eingangs schon erwähnt - theoretisch denkbar, aber nicht sehr zweckmäßig. 'According to FIG. 2, according to the invention, between a printing system 19, which is held at a constant pressure by a pump (not shown) in connection with a pressure accumulator 20 is and a fuel injector, also no longer shown two solenoid valves MV1 and MV2 connected in series. Both solenoid valves are designed as valves that open under current. The application of electrified Valving is - as already mentioned - theoretically conceivable, but not very useful. '
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist in der Fig. 3 dargestellt. Nach Fig. 3a wird zum Zeitpunkt 21 das Magnetventil MV1 angesteu-The mode of operation of this arrangement is shown in FIG. According to Fig. 3a, the solenoid valve MV1 is activated at time 21
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ert, welches am Punkt 22 öffnet. Da aber das Magnetventil MV2 noch geschlossen ist, kann zunächst keine Kraftstoff-Einspritzung stattfinden, sondern es baut sich lediglich der Druck vor dem Magnetventil MV2 auf. Das letztgenannte Magnetventil MV2 wird am Punkt 23 angesteuert und öffnet im Punkt 24 (siehe hierzu lig. 3b und c). Nunmehr beginnt also die Einspritzung, da beide Ventile MV1 und MV2 offen sind. Damit die Einspritzung am Punkt 25 beendet werden kann, wird die Ansteuerung des Magnetventils MVt im Punkt 26 wieder aufgehoben, so daß dieses nun exakt am Punkt 25 schließen kann. Damit hört die Einspritzung auf, obwohl das Magnetventil MV2 zunächst noch offen bleibto Dieses letztere Magnetventil MV2 wird am Punkt 27 abgeschaltet, so daß es am | Punkt 28 seinerseits schließen kanneert, which opens at point 22. However, since the solenoid valve MV2 is still closed, initially no fuel injection can take place; instead, only the pressure builds up in front of the solenoid valve MV2. The last-mentioned solenoid valve MV2 is activated at point 23 and opens at point 24 (see lig. 3b and c). The injection now begins because both valves MV1 and MV2 are open. So that the injection can be ended at point 25, the activation of the solenoid valve MVt is canceled again at point 26, so that it can now close precisely at point 25. This stops the injection, although the solenoid valve MV2 initially remains open o This latter solenoid valve MV2 is switched off at point 27, so that at | Point 28 can in turn close
Die 3?ig. 3 läßt erkennen, daß hierbei die Wirkung der Einschaltzeit 13 und der Ausschaltzeit 14 auf die gesamte Einspritzzeit 12 ausgeschaltet ist, und zwar deswegen, weil hier zwei Ventile hintereinandergeschaltet werden. Deren örtliche Anordnung ist übrigens gleichgültig, d.h. man wird vorziehen, das der Düse benachbarte Ventil zur Steuerung des !Förderbeginns und das dem Drucksystem zugeordnete Ventil zur Steuerung des Förderendes zu benutzen.The 3? 3 shows that this is the effect of the switch-on time 13 and the switch-off time 14 is switched off for the entire injection time 12, namely because there are two valves here can be connected in series. Their local arrangement is Incidentally, it does not matter, i.e. one will prefer the valve adjacent to the nozzle to control the start of delivery and that of the To use the valve assigned to the pressure system to control the end of the delivery.
Die Pig. 4a bis c zeigt die Wirkungsweise einer Anordnung, die im Prinzip genau nach Pig. 2 aufgebaut ist, wobei jedoch das Magnetventil MV1 als ein unter Strom schließendes Ventil ausgebildet ist, während das Magnetventil MV2 als ein unter Strom öffnendes Ventil wirkt. Nach Pig. 4a ist das Magnetventil MV1 nicht angesteuert, d.h. also offen. Der Druck steht also bereits jetzt am Magnetventil MV2. Um die Einspritzzeit 12 exakt zu erreichen, wird das letztere Magnetventil MV2 am Punkt 29 angesteuert und öffnet am Punkt 30. Die Einspritzung beginnto Bei wird nun seinerseits das Magnetventil MV1 angesteuert, welchesThe Pig. 4a to c shows the mode of operation of an arrangement which, in principle, exactly according to Pig. 2, the solenoid valve MV1 being designed as a valve that closes under current, while the solenoid valve MV2 acts as a valve that opens under current. After Pig. 4a, the solenoid valve MV1 is not activated, ie it is open. The pressure is already at the solenoid valve MV2. In order to reach the injection time 12 exactly, the latter solenoid valve MV2 is activated at point 29 and opens at point 30. Injection begins o In turn, the solenoid valve MV1 is activated, which
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im Punkt 32 schließto Die Einspritzung ist damit beendete Später wird in bereits beschriebener Weise die Ansteuerung des Magnetventils MV2 wieder aufgehoben, doho dieses schließt wieder und noch etwas später wird die Ansteuerung·des Ventils MV" 1 aufgehoben, so daß dieses wieder öffnet« Das Arbeitsspiel kahn dann von neuem beginnen«.closes at point 32 o The injection is thus ending later is canceled in the manner already described the control of the solenoid valve MV2 re d o ho this closes again and a little later the driving · the valve MV "canceled one so that it re-opens "The work cycle can then start all over again."
Nach Figo 5 sind an der Kurbelwelle 33 und an der Nockenwelle einer nur schematisch dargestellten Brennkraftmaschine Impulsgeber angebrachte Die Impulsgeber 35 an der Kurbelwelle sind so angeordnet, daß der für den Motor für höchste Drehzahl am frühesten geforderte Spritzbeginn zuzüglich der den Schaltzeiten der Magnetventile entsprechenden Winkelgrade mindestens erreicht werden kann. Die Impulsgeber 36 an der Nockenwelle 34 treffen bei Viertaktmotoren die Auswahl des richtigen Arbeitstaktes bzw. legen bei Mehrzylindermaschinen den zu bedienenden Zylinder fest.According to Figo 5 are on the crankshaft 33 and on the camshaft The pulse generator 35 on the crankshaft is like this arranged that the earliest for the highest speed engine Required start of injection plus the degrees of angle corresponding to the switching times of the solenoid valves are at least achieved can be. The pulse generators 36 hit the camshaft 34 In the case of four-stroke engines, the selection of the correct working cycle or, in the case of multi-cylinder machines, determine the cylinder to be operated.
Zur elektronischen Aufbereitung sind den Impulsgebern Impulsformer Ii1I .und 11*2 nachgeschaltet. Der Impulsgeber 35 an der Kurbelwelle speist den Frequenz-Spannungs-Umsetzer I1SU, welcher eine drehzahlproportionale Spannung liefert. Diese wird ebenso wie die elektrischen Einflußgrößen proportional der !Dempejratur, dem absoluten Luftdruck, der Fahrhebelstellung und anderer, dem an sich bekannten elektronischen Regler 37 zugeführt. Dieser hat zunächst die Aufgabe, die für den jeweiligen Betriebszustand erforderliche Fördermenge unter Berücksichtigung aller Einflußgrößen festzulegen. Darüber hinaus wird in diesem Regler der Spritzbeginn und die Spritzdauer unter Berücksichtigung der Schaltzeiten der Magnetventile MV1 und MV2 festgelegt. Dies geschieht z.B. dadurch, daß eine elektrische Spannung dieses Reglers 37 die Mono-Flops MF1 und MF2 in ihrer Impulsdauer beeinflußt. Pulse formers Ii 1 I. And 11 * 2 are connected downstream of the pulse generators for electronic processing. The pulse generator 35 on the crankshaft feeds the frequency-voltage converter I 1 SU, which supplies a voltage proportional to the speed. This, like the electrical influencing variables, is fed proportionally to the temperature, the absolute air pressure, the travel lever position and others to the electronic controller 37, which is known per se. Its first task is to determine the delivery rate required for the respective operating state, taking into account all influencing variables. In addition, the start of injection and the duration of injection are specified in this controller, taking into account the switching times of solenoid valves MV1 and MV2. This happens, for example, in that an electrical voltage of this regulator 37 influences the pulse duration of the mono-flops MF1 and MF2.
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Die Pig» 6 zeigt im Zusammenhang mit der Pig. 5 den zeitlichen Ablauf der Ansteuerung am Zylinder 1„ Dem Impulsformer Ii1I - der vom Impulsgeber 34 an der Nockenwelle gespeist wird - folgt das Mono-Flop MF, dessen Impulsdauer für bestimmte Kurbelwellenwinkel bei Höchstdrehzahl ausgelegt und an sich nicht veränderbar ist (siehe Fig. 6b). In dieser Periode kann überhaupt nur eine Ansteuerung erfolgen. Fällt nun der mit entsprechendem Vorhalt vom Impulsgeber 35 an der Kurbelwelle abgegebene Impuls IKW in die Laufzeit des Mono-Flops MF, so werden die Mono-Flops MF1 und MF2 über das Undglied TJ1 angesteuert (Fig. 6e und f). Diese Mono-Flops MF1 und MF2 sind im Gegensatz zum Mono-Flop MF j in ihrer Laufzeit veränderbar, und zwar in Abhängigkeit einer vom elektronischen Regler 37 gelieferten Spannung. Im Beispiel endet der Impuls vom Mono-Flop MF2 (Fig. 6f) bei der Zeit T2 und setzt das Flip-Flop FF2, welches über den Verstärker V2 das Magnetventil MV2 bei 12 ansteuert, das dann infolge der Schaltzeit erst bei der Zeit 38 öffnet, worauf die Einspritzung beginnt. Unabhängig davon, ebenfalls vom elektronischen Regler 37 gesteuert, wird beim"Abfall von MF1 (Fig. 6e) das Flip-Flop FF^ (Fig. 6g) gesetzt und dadurch über den Verstärker V1 das Magnetventil MV1 zum Zeitpunkt 11 angesteuert. Das Magnetventil MV1 war offen und schließt bei der Ansteuerung infolgedessen im Zeitpunkt 39» wodurch die Einspritzung beendet wird. Über das Zeitglied 40 wird anschließend dann der Flip-Flop FF1 und danach über das Zeitglied 41 der Flip-Flop FF2 zurückgesetzt und die Anordnung wieder in ihre Ausgangslage gebracht. Durch die variablen vom elektronischen Regler gesteuerten Impulszeiten der MonoFlops MF1 und MF2 kann somit in dem durch den Mono-Flop MF vorgegebenen Bereich zu beliebigen exakten Zeitpunkten der Einspritzbeginn, die Einspritzzeit und das Einspritzende festgelegt werden·The Pig »6 shows in connection with the Pig. 5 the timing of the activation on cylinder 1 "The pulse shaper Ii 1 I - which is fed by the pulse generator 34 on the camshaft - is followed by the mono-flop MF, the pulse duration of which is designed for certain crankshaft angles at maximum speed and cannot be changed (see Fig 6b). Only one control can take place in this period. If the pulse IKW emitted with a corresponding lead by the pulse generator 35 on the crankshaft falls within the running time of the mono-flop MF, the mono-flops MF1 and MF2 are controlled via the AND element TJ1 (FIGS. 6e and f). In contrast to the mono-flop MF j , the running time of these mono-flops MF1 and MF2 can be changed, specifically as a function of a voltage supplied by the electronic regulator 37. In the example, the pulse from mono-flop MF2 (Fig. 6f) ends at time T2 and sets flip-flop FF2, which controls solenoid valve MV2 at 12 via amplifier V2, which then opens only at time 38 due to the switching time whereupon the injection begins. Regardless of this, also controlled by the electronic controller 37, when MF1 (FIG. 6e) falls, the flip-flop FF ^ (FIG. 6g) is set and the solenoid valve MV1 is activated via the amplifier V1 at time 11. The solenoid valve MV1 was open and consequently closes when activated at time 39 », whereby the injection is ended. The flip-flop FF1 is then reset via the timer 40 and then the flip-flop FF2 via the timer 41, and the arrangement is returned to its initial position Thanks to the variable pulse times of the MonoFlops MF1 and MF2 controlled by the electronic controller, the start of injection, the injection time and the end of injection can be set at any precise point in time in the range specified by the Mono-Flop MF.
Fach Fig. 7 sind die beiden Magnetventile MV1 und MV2 mit derSubject Fig. 7 are the two solenoid valves MV1 and MV2 with the
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Düse 42 in einem gemeinsamen Gehäuse 43 zu einem gemeinsamen Bauteil zusammengefaßt, das unmittelbar am nicht mehr dargestellten Zylinder der Brennkraftmaschine angeordnet ist» Der. Aufbau und die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht derjenigen nach den Figo 4 bis 6, d.h. das Magnetventil MV2 - welches der Düse 42 zugeordnet ist - ist ein unter Strom öffnendes Ventil, während das Magnetventil MV1 als ein unter Strom schließendes Ventil ausgebildet ist. In der Stirnplatte 44 gegenüber der Düse 42 befindet sich der Druckanschluß 45οNozzle 42 combined in a common housing 43 to form a common component which is arranged directly on the cylinder of the internal combustion engine, which is no longer shown. The structure and operation of this arrangement corresponds to that according to FIGS . 4 to 6, ie the solenoid valve MV2 - which is assigned to the nozzle 42 - is a valve that opens under current, while the solenoid valve MV1 is designed as a valve that closes under current. The pressure connection 45ο is located in the end plate 44 opposite the nozzle 42
Beim Magnetventil MV2 bildet der Anker 46 mit einem Zapfen 47 selbst das Verschlußglied für die Düse 42, so daß diese unmittelbar vom Ventil gesteuert wird. Im Anker 46 befindet s"ich eine Längsbohrung 48, die durch Schrägbohrungen 49 mit einem Ringraum 50 in der Düse verbunden ist. Mit dieser Längsbohrung 48 fluchtet eine Längsbohrung 51 in einem Gehäuseeinsatz 52 sowie eine weitere Längsbohrung 53 im Anker 54 des Magnetventils MV1. Querbohrungen 55 führen zu einem Eingraum 56, der über das offene Magnetventil MV1 unmittelbar mit dem Druckanschluß 45 in Verbindung steht« Auf diese Weise steht in der dargestellten nicht angesteuerten Stellung der Druck unmittelbar im Eingraum 50 der Düse 42.In the case of the solenoid valve MV2, the armature 46 with a pin 47 itself forms the closure member for the nozzle 42, so that this is directly controlled by the valve. In the armature 46 there is a longitudinal bore 48, which is formed by inclined bores 49 with an annular space 50 is connected in the nozzle. A longitudinal bore 51 in a housing insert 52 and also aligns with this longitudinal bore 48 another longitudinal bore 53 in the armature 54 of the solenoid valve MV1. Cross bores 55 lead to an inlet space 56 which, via the open solenoid valve MV1, connects directly to the pressure connection 45 in Connection is “In this way, in the non-activated position shown, the pressure is directly in the input space 50 of nozzle 42.
Der Anker 54 des Magnetventils MV1 trägt eine Kugel 57, die als Ventilverschlußkörper dient. Eine Feder 58 hält den Anker 54 in der dargestellten Stellung und damit das Ventil offen. Am Gehäuseeinsatz 52 stützt sich eine weitere Feder 59 ab, die den Anker 46 in die gezeichnete Stellung drückt und damit das Magnetventil MV2 geschlossen hält. Unter beiden Ankern 54 und 46 befinden sich Ringräume 60 und 61, welche über Hebenschlußleitungen zu den zentralen Bohrungen 48 und 53 vom Druck beaufschlagt werden0 Diese Nebenschlußleitungen werden im vorliegenden Beispiel durch ein ausreichendes Spiel der Anker 46 und 54 gegenüber ihren Ge-The armature 54 of the solenoid valve MV1 carries a ball 57 which serves as a valve closure body. A spring 58 holds the armature 54 in the position shown and thus holds the valve open. Another spring 59 is supported on the housing insert 52 and presses the armature 46 into the position shown and thus keeps the solenoid valve MV2 closed. Under both anchors 54 and 46 are annular spaces 60 and 61 which are acted upon via lifting-circuit lines to the central bores 48 and 53, pressure 0 These shunt lines are in the present example by a sufficient play of the armature 46 and 54 to their overall
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häuseteilen oder dadurch gebildet, daß dort Schlitze 62 und 63 angeordnet sind« Weitere Schlitze 64 führen dann zum Ringraum 61. Durch diese Druckbeaufschlagung sind beide Anker durch den Druck gewissermaßen in ihrer Betätigungsrichtung beaufschlagt, so daß bei Erregung ihrer Spulen 65 und 66 die Schaltzeiten noch verkürzt werden können..housing parts or formed in that slots 62 and 63 are arranged there «Further slots 64 then lead to the annular space 61. As a result of this pressurization, both anchors are acted upon by the pressure, so to speak, in their actuating direction, so that when their coils 65 and 66 are excited, the switching times can be shortened.
Die Wirkungsweise ist im Zusammenhang mit den vorstehenden Erklärungen ohne weiteres verständlich. In der dargestellten Stellung sind beide Ventile nicht angesteuert, d.h. MV2 ist geschlossen und MV1 ist offen© Wird nun in der bei Eig. 4 bzw. bei den fig. 5 und 6 geschilderten Art und Weise das Magnetventil I M?2 angesteuert, so wird der Anker 46 entgegen der leder 59 aber unterstützt vom Druck im Ringraum 60 nach oben gezogen und die Düse geöffnet. Da der Druck unmittelbar im Ringraum 50 bereits stand, beginnt damit die Einspritzung praktisch ohne Verzögerung. Um die Einspritzzeit zu beenden, wird das Magnetventil M71 angesteuert und dessen Anker 54 entgegen der leder 58 aber unterstützt vom Druck im Ringraum 61 nach oben gezogen, so daß die Kugel 57 den Druckanschluß 45 verschließt«. In diesem Augenblick hört die Einspritzung auf. Anschließend wird dann in ebenfalls bereits beschriebener Weise das Magnetventil MV"2 und wiederum anschließend das Magnetventil MV1 in die dargestellte Ausgangslage zurückgeführt. Λ The mode of operation is readily understandable in connection with the above explanations. In the position shown, both valves are not activated, ie MV2 is closed and MV1 is open. 4 or fig. 5 and 6, the solenoid valve I M? 2 is activated, so the armature 46 is pulled upwards against the leather 59 but supported by the pressure in the annular space 60 and the nozzle is opened. Since the pressure was already in the annular space 50, the injection begins with practically no delay. In order to end the injection time, the solenoid valve M71 is activated and its armature 54 is pulled upwards against the leather 58 but supported by the pressure in the annular space 61, so that the ball 57 closes the pressure connection 45 «. At this moment the injection stops. Then, in the manner already described, the solenoid valve MV "2 and then again the solenoid valve MV1 are then returned to the starting position shown. Λ
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