DE2106160A1 - Voltage generator for a fuel injection system that responds to negative pressure - Google Patents
Voltage generator for a fuel injection system that responds to negative pressureInfo
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Description
Patentanwalts Essen, den 9. Februar 1971Patent Attorney Essen, February 9, 1971
Dr. Andrejewski (56 555/Ti)Dr. Andrejewski (56 555 / Ti)
Dr.-Ing. HonksDr.-Ing. Honks
"43 Essen, Kettwiger Str. 38"43 Essen, Kettwiger Str. 38
(AvcHauptbahnliot Ii&tburg)
Ti ieloa'#5302/03(AvcHauptbahnliot Ii & tburg)
Ti ieloa '# 5302/03
ACP Industries, Incorporated in New York, N.Y., USAACP Industries, Incorporated in New York, N.Y., USA
Auf Unterdruck ansprechender Spannungsgenerator für ein KraftstoffeinspritzsystemVoltage generator for a fuel injection system that responds to negative pressure
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung unregelmäßig variierender Spannungen für ein Kraftstoffeinspritzsystem bei Kraftwagen, bestehend aus einem Potentiometer, das mit mehreren Stromzufuhrabgriffen versehen ist, die wiederum an die Klemmen eines Spannungsteilers angeschlossen sind, sowie mit. einem Ausgangsab griff, der längs des Potentiometers beweglich angeordnet ist und durch einen Unterdruckmotor (Vakuummotor) gesteuert ist, welcher mittels dem in der Ansaugleitung des Kraftwagenmotors bestehenden Druck angetrieben wird, wobei die Stromzufuhrabgriffe verlängert und sowohl in längsals in Querrichtung zur Erzielung der gewünschten Spannungsverteilung am Potentiometer einstellbar sind.The invention relates to a device for generating irregularly varying voltages for a Fuel injection system in automobiles, consisting of a potentiometer that taps with several power supplies is provided, which in turn are connected to the terminals of a voltage divider, as well as with. an exit tap, which is movably arranged along the potentiometer and controlled by a vacuum motor (vacuum motor) which is driven by means of the pressure existing in the intake pipe of the automobile engine, wherein the power supply taps are elongated and both longitudinally are adjustable in the transverse direction to achieve the desired voltage distribution on the potentiometer.
Bei elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtungen ist es wichtig, die Kraftstoffzufuhr und damit das Verhältnis zwischen Luft- und Gemischvolumen in einer vorbestimmten optimalen Proportion so zu steuern, daß dieWith electronically controlled fuel injection systems it is important to the fuel supply and hence the ratio between air and mixture volume in one to control predetermined optimal proportion so that the
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Auspuffmengen so niedrig wie möglich gehalten werden können. Einer der wichtigsten Parameter des Verbrennungsmotors ist der in der Ansaugleitung erreichte Unterdruck, da dieser für den Luftstrom pro Motorzyklus maßgebend ist· Dieser Unterdruck in der Ansaugleitung richtet sich nach der Motordrehzahl und der Stellung des Drosselventils· Die zumindest für einige Motortypen günstigste Kraftstoffeinteilung erfordert eine besondere, in ihrem VerlaufExhaust quantities are kept as low as possible can. One of the most important parameters of the internal combustion engine is the negative pressure reached in the intake line, as this is decisive for the air flow per engine cycle · This negative pressure in the intake line depends on the engine speed and the position of the throttle valve · The most favorable fuel classification for at least some engine types requires a special one in its course
™ unterschiedliche und mehrere Knicke sowie Abweichungen aufweisende Spannungs- bzw· Unterdruckkurve· Ein Zweck der Erfindung liegt daher in der Erzeugung einer mit dieser Kurve über den gesamten Betriebsbereich des Motors im Einklang stehenden Ausgangsspannung.™ different and multiple kinks and deviations exhibiting voltage or negative pressure curve. One purpose of the invention is therefore to generate one with this Curve output voltage consistent over the entire operating range of the motor.
Der Erfindungsgegenstand sieht vor, daß bei einem elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzsystem eine Spannung erzeugt wird, die in Abhängigkeit von dem in der Ansaugleitung bestehenden Druck gewissen Schwankungen unterworfen ist. Dabei wird eine auf einem Potentiometer montierte Abgriffsklemme durch einen Kolbenmotor verschoben, der durch den Druck in der Ansaugleitung direkt oder indi-The subject matter of the invention provides that in an electronically controlled fuel injection system Voltage is generated, which fluctuates depending on the pressure existing in the suction line is subject. A pick-off terminal mounted on a potentiometer is moved by a piston motor, which is generated directly or individually by the pressure in the suction line
P rekt über Fühler und Verstärker angetrieben wird· Das Potentiometer besitzt einen auf einem Streifen montierten Widerstandsüberzug sowie mehrere Stromzufuhrklemmen. Diese sind mit geraden, auf dem Widerstandsstreifen ruhenden Kontaktechneiden ausgestattet und können sowohl geschwenkt als in Längsrichtung des Streifens verschoben werden. Jede dieser Stromzufuhrklemmen ist an eine separate Klemme in einer Spannungsteilerschaltung angeschlossen, so daß jeder Klemme des Potentiometers eine unterschiedliche Spannung zugeführt werden kann. Auf diese Weise wird eine weitgehende Anpassung bei der Einstellung der für das Potentiometer charakteristischen Ausgangsspannung erzielt·P rectly driven by sensor and amplifier · The potentiometer has a mounted on a strip Resistance coating as well as several power supply terminals. These are straight, resting on the resistance strip Contact cutting and can be swiveled as well as moved in the longitudinal direction of the strip will. Each of these power supply terminals is connected to a separate terminal in a voltage divider circuit, so that a different voltage can be applied to each terminal of the potentiometer. That way becomes a extensive adjustment achieved in the setting of the output voltage characteristic of the potentiometer
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Die Konstruktion des Erfindungsgegenstandes geht aus den beigelegten Zeichnungen hervor:The construction of the subject matter of the invention is shown in the attached drawings:
Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 stellt einen Schnitt in der Ebene 2-2 aus Fig. 1 dar· Fig. 3 veranschaulicht ein Schaltscheaa der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung. Fig. 4 stellt ein mit der erfindungsmäßigen Einrichtung ausgestattetes Kraftstoffeinspritzsystem dar. Fig. 5 zeigt im Diagramm das zwischen Kraftstoffanlieferung und Unterdruck in der Ansaugleitung herrschende Verhältnis bei einem mit der erfindungsmäßigen Einrichtung ausgestatteten Kraftstoffeinspritzsystem. Fig. 1 shows the overall arrangement of the invention Device, Fig. 2 shows a section on the plane 2-2 of Fig. 1. Fig. 3 shows a switching scheme the device shown in FIG. Fig. 4 shows a device equipped with the device according to the invention Fig. 5 shows in a diagram that between fuel delivery and negative pressure in the intake line prevailing ratio in a fuel injection system equipped with the device according to the invention.
Eine Kraftstoffeinrichtung, wie sie unter Verwendung des Erfindungsgegenstandes gestaltet werden kann, zeigt Fig·4. Hier enthält der SteuerspannungBgenerator 10 ein weiter unten beschriebenes durch Unterdruck gesteuertes Übertragungsglied, welches mittels des Rohres 12 an die Ansaugleitung 14 des Verbrennungsmotors knapp unterhalb der Drosselklappe 16 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemmen E und F des Steuerspannungsgenerators sind mit den elektronischen Steuerstromkreisen 18 verbunden, die zur Erzeugung der Impulse bestimmt sind, deren Dauer durch den Wert der im Generator 10 entstehenden Spannung bestimmt ist. Die Steuerstromkreise 18 werden durch die am Schalter 20 erzeugten Impulse geschaltet. Schalter 20 wird durch die vom Verbrennungsmotor angetriebene Nockenscheibe 22 gesteuert und leitet beim Schließen den Impuls von der Batterie 24- zu den Steuerstromkreisen 18 weiter. Die Ausgangsimpulse der Stromkreise 18 durchlaufen einen Verstärker und gelangen in die eine Reihe von Magnetventilen steuernden Spulen 28· Die Ventile bleiben für die Dauer der erhaltenen Impulse offen, wodurch die dem Motor zugeftihrteA fuel facility like the one using of the subject matter of the invention is shown in FIG. 4. Here the control voltage B generator 10 includes one Below-described transmission member controlled by negative pressure, which by means of the tube 12 to the The intake line 14 of the internal combustion engine is connected just below the throttle valve 16. The output terminals E and F of the control voltage generator are connected to the electronic control circuits 18, which are used to generate the pulses are determined, the duration of which is determined by the value of the voltage generated in the generator 10. the Control circuits 18 are switched by the pulses generated at switch 20. Switch 20 is through the Cam disk 22 driven by the internal combustion engine is controlled and, when closed, conducts the pulse from the battery 24- to the control circuits 18 on. The output pulses of the circuits 18 pass through an amplifier and pass into the coils 28 which control a number of solenoid valves. The valves remain for the duration of the received pulses open, whereby the supplied to the engine
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Kraftstoffmenge eingestellt, wird. Solche Einrichtungen sind bereits weitgehend bekannt.Fuel amount is set. Such facilities are already widely known.
Um eine maximale Motorleistung bei geringster Auspuffmenge über den gesamten Betriebsbereich des Motors zu erzielen, ist es erforderlich, die Kraftstoffanlieferung genau und in umfassender Weise dem in der Ansaugleitung bestehenden Unterdruck anzupaseen. Zu diesem Zweck muß der Spannungsgenerator 10 eine vorbestimmte Spannungskurve aufweisen, die aus drei scharf getrennten Abschnitten mit ver-In order to achieve maximum engine performance with the least amount of exhaust over the entire operating range of the engine achieve, it is necessary to fuel delivery to adjust precisely and comprehensively to the negative pressure existing in the suction line. For this purpose the Voltage generator 10 have a predetermined voltage curve, which consists of three sharply separated sections with different
" schiedener Krümmung besteht. Der erste Abschnitt dieser Kurve zeigt einen sanft ansteigenden , der zweite einen mittleren und der dritte einen steil ansteigenden Verlauf. Der in Fig. 1-3 dargestellte zur Erzeugung der benötigten Spannungswerte dienende Apparat 10 besteht aus einer mit der Klemme 30 verbundenen Stromquelle, aus den variablen Widerständen 32 und 34, aus dem Spannungsteiler 36 sowie aus der Erdungeklemme P. Der Spannungsteiler 36 besitzt eine Anzahl von parallelgeschalteten Potentiometern 38 - 43 sowie die Endklemmen 44 und 46. Das Potentiometer 50 besitzt die Endklemmen 52 und 54, die an die Klemmen 44 und 46 angeschlossen sind. Die beweglichen Abgriffe der Potentiometer J8-43 sind an die gleichfalls beweglichen Abgriffe 56-61 des Potentiometers angeschlossen. Die Abgriffe 56 - 61 sind im Schlitz 62 der Platte 64 gleitend beweglieh und können in verschiedene Winkelatellungen gebracht werden. Jeder Abgriff besitzt eine verlängerte Kante 66, die mit der glatten Oberfläche des Widerstandsetreifens 67 am Potentiometer 50 in Berührung steht. Der Widerstandestreifen 67 kann mit einem Isolierstrtifen ausgestattet sein, der mit einem verschleißfesten, wideretandefähigen Überzug ver-Behen ist. Das obere Ende Jedes Abgriffes trägt ein Gewinde zur Aufnahme einer Kiemmutter 68, mit deren Hilfe der Abgriff festgehalten wird·"There is a different curvature. The first section of this The curve shows a gently rising course, the second a medium course and the third a steeply rising course. The apparatus 10 shown in FIGS. 1-3 for generating the required voltage values consists of one with the Terminal 30 connected current source, from the variable resistors 32 and 34, from the voltage divider 36 and from the ground terminal P. The voltage divider 36 has a number of parallel-connected potentiometers 38-43 as well as the end terminals 44 and 46. The potentiometer 50 has end terminals 52 and 54 connected to terminals 44 and 46. The moving taps of the potentiometer J8-43 are at the likewise movable taps 56-61 of the potentiometer connected. The taps 56-61 are slidably movable in the slot 62 of the plate 64 and can be brought into different angular positions. Each tap has an elongated edge 66 with the smooth surface of the resistance strip 67 am Potentiometer 50 is in contact. The resistance strip 67 can be equipped with an insulating strip, the with a wear-resistant, resilient coating is. The upper end of each tap has a thread for receiving a clamping nut 68, with the help of which the tap is held in place
Der Auegangsabgriff 70 ist im Schlitz 72 der Platte 64The output tap 70 is in the slot 72 of the plate 64
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gleitend angeordnet und duroh den Draht 74 mit der Ausgangsklemme E verbunden. Er wird durch den Unterdruckmotor 76 bewegt· Letzterer besitzt einen Kolben 78, der im Gehäuse oder Zylinder 80 beweglich ist. Die Spiralfeder 82 drückt den Kolben 78 nach links. Durch die Leitung 12 wirkt der in der Ansaugleitung bestehende Unterdruck oder Druckabfall auf daa rechte Ende des Zylinders 80. Je stärker der Druck in der Ansaugleitung abfällt, desto mehr wird der Kolben 78 durch den Luftdruck nach rechts verschoben, wobei die Feder 82 zusammengedrückt und der Abgriff 70 in gleicher Weiee bewegt wird· Bei seiner Bewegung längs des Potentiometers 50 wird der Abgriff 70 an eine Spannung gelegt, die duaah die Stellung und Sichtung der Abgriffe 56-61 sowie durch die Einstellung der zum Spannungsteiler 36 gehörenden Potentiometer .38-43 bestimmt ist. Diese Einstellung des Spannungsniveaus und der Spannungsverteilung ermöglicht es dem Potentiometer eine genau vorbeetimmte Charakteristiken aufweisende Ausgangsspannung zu liefern.slidably disposed and through the wire 74 to the output terminal E connected. It is made by the vacuum motor 76 moves · The latter has a piston 78 which is movable in the housing or cylinder 80. The spiral spring 82 pushes the piston 78 to the left. The vacuum existing in the suction line acts through the line 12 or pressure drop to the right end of cylinder 80. The more the pressure in the suction line drops, the more the piston 78 is displaced to the right by the air pressure, the spring 82 being compressed and the tap 70 is moved in the same way. When it is moved along the potentiometer 50, the Tap 70 placed on a voltage that duaah the position and sighting of the taps 56-61 as well as by the Setting of the potentiometer .38-43 belonging to the voltage divider 36 is determined. This setting of the Voltage levels and the voltage distribution enables the potentiometer to have precisely predetermined characteristics to deliver having output voltage.
Die beschriebene Einrichtung leistet wertvolle Dienste bei der Gestaltung einer Kraftatoffanlieferungskurve für einen bestimmten Kraftwagenmotor. Sobald die Werte der Widerstände 38-43 bekannt aind, können die variablen Widerstände durch feste ersetzt werden, wodurch das.System für eine bestimmte Kombination zwischen Motor und Fahrzeug zufriedenstellend arbeiten wird. Dabei werden die variablen Widerstände 32 und 34, wie angegeben,beibehalten, um geringfügige Korrekturen der Kraftstoffanlieferung für Standgas - und Offenetellung dee Drosselventile vornehmen zu können»The device described provides valuable services in the design of a fuel delivery curve for a specific vehicle engine. As soon as the If the values of the resistors 38-43 are known, the variable resistors can be replaced by fixed ones, whereby das.System will work satisfactorily for a given engine / vehicle combination. Be there keep the variable resistors 32 and 34 as indicated, minor corrections to the fuel delivery to be able to make the throttle valves for idle and open position »
Die Kanten 66 dienen in erster Linie als Hilfsmittel zur Eichung (Abstimmung) der Anlage. Wenn Lage und Richtung dieser Kanten in bezug auf eine bestimmte Kombination zwischen Motor und Fahrzeug einmal festgelegt sind,könnenThe edges 66 serve primarily as an aid for calibrating (tuning) the system. If location and direction these edges are defined once with respect to a specific combination between engine and vehicle
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sie, wenn nötig, durch irgendeine andere Art leicht herstellbarer elektronischer Schaltungen ersetzt werden. Ein Beispiel solcher fester Abgriffe ist die weithin bekannte gedruckte Schaltung oder eine einfache Anordnung gelöteter Stäbe bzw. Streifen an der Oberfläche der stromführenden Plastik 67.if necessary, they can be replaced by some other type of easily manufacturable electronic circuit. A An example of such fixed taps is the well-known printed circuit or a simple arrangement of soldered ones Bars or strips on the surface of the current-carrying plastic 67.
Aus dßm Gesagten geht hervor, daß die in *'ig· 1 gezeigte einigermaßen komplexe Anlage zu einer einfachen,From the foregoing, it is understood that the one shown in * 'ig x 1 somewhat complex system to a simple,
fc kostensparenden Schaltung vereinfacht werden kann, bei welcher feste Widerstände und konventionelle Methoden als Ersatz für die vielen variablen Widerstände herangezogen werden· Selbstverständlich ist dies nur dann zweckmäßig, wenn die Anlage auf einen bestimmten Motor eingestellt ist. Pig· 5 zeigt die Verhältniskurve zwischen Kraftstoffanlieferung und Unterdruckwert im Sammelansaugrohr· Da die Kraftetoffeinspritzelnrichtung eine vorbestimmte Kraftstoff menge pro Kolbenhub in jedem Zylinder anliefert, so kann xxx die im Diagramm angegebene Kraftstoffanlieferung ale diejenige Kraftstoffmenge angesehen werden, die für zwei volle Umdrehungen des Motors, also für einen Arbeita-fc cost-saving circuit, in which fixed resistors and conventional methods are used as a substitute for the many variable resistors · Of course, this is only useful if the system is set to a specific motor. Pig x 5 shows the relationship curve between the fuel delivery and negative pressure value shows Sammelansaugrohr · Since the Kraftetoffeinspritzelnrichtung amount of a predetermined fuel per piston stroke in each cylinder anliefert so can xxx specified in the diagram fuel delivery channels that amount of fuel to be considered that for two full revolutions of the engine, so for a work
^ hub eines jeden Zylinders angeliefert wird. Die Kraftstoffanlieferungekurve 90 weist einen mit "Att bezeichneten sanft ansteigenden Seil auf, der sich auf Standgas und geringe Offenstellung der Drosselklappe bezieht. Teil "BM der Kurve stellt die Betriebsbedingungen bei höherer Drosselventilbelastung und endlich Teil "C" die Maximalbelastung bei voller Drosselventilöffnung dar.^ stroke of each cylinder is delivered. The fuel delivery curve 90 has a gently ascending rope labeled "A tt, which relates to idling and low throttle valve open position. Part" B M of the curve shows the operating conditions at a higher throttle valve load and finally part "C" represents the maximum load at full throttle valve opening .
Um eine Kraftetoffeinspritzeinrichtung auf einen bestimmten Motor einzustellen, kann die in Pig. I dargestellte Anlage so eingerichtet werden, daß die Kraftstoffanlieferungekurve den in Fig. 5 gezeigten Verlauf nimmt. Ein andersartiger Verlauf dieser Kurve bei einer anderen Maschine iet selbstverständlich denkbar. Die zur Abstimmung erforder -To get a fuel injector on a particular Motor can be set in Pig. I can be set up so that the fuel delivery curve takes the course shown in FIG. A different course of this curve on a different machine iet of course conceivable. The ones required for voting
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lichen Einstellungen werden so vorgenommen, daß die Gleitkontakte 56 "bis 61 in die zur Bestimmung der gewünschten Kurve nötige. Stellung gebracht werden. Gleichzeitig kann jede der Kanten 66 nötigenfalls so verdreht werden, daß eine weitere Feineinstellung der Kurvencharakterietik ermöglicht wird. Endlich können alle Potentiometer 38 bie 43 eingestellt werden· Sobald dies geschehen iet, muß die Kraftstoffanlieferungskurve genau nach Wunsch ausfallen· Sobald die Widerstandswerte 38 - 43 bekannt sind, kann jeder dieser Widerstände durch feste Widerstände ersetzt werden, um auf diese Weise eine im Betrieb wirtschaftliche und in der Herstellung preisgünstige Anlage für eine bestimmte Kombination zwischen Motor und Fahrzeug zu schaffen«Union settings are made so that the sliding contacts 56 "to 61 to determine the desired Curve necessary. Position. At the same time, each of the edges 66 can be rotated if necessary so that a further fine adjustment of the curve characteristics is made possible. Finally all potentiometers 38 can bie 43 must be set as soon as this is done, the fuel delivery curve must be exactly as desired Once the resistance values 38-43 are known, each of these resistors can be replaced by fixed resistors in this way a plant that is economical to operate and inexpensive to manufacture for a particular To create a combination between engine and vehicle "
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