DE2220067A1

DE2220067A1 - Fuel injection system

Info

Publication number: DE2220067A1
Application number: DE19722220067
Authority: DE
Inventors: William John Solihull Warwickshire Arrol (Grossbritannien)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1971-04-24
Filing date: 1972-04-24
Publication date: 1972-11-09
Also published as: IT960500B; FR2136587A5; JPS5424168Y2; GB1377754A; JPS541730U

Description

DipUng. WERNER COHAUSZ · Dipt.-Ing. WILHELM FLORAGK-DiPUn₉-RLrDOLF KNAUFDipUng. WERNER COHAUSZ Dipt.-Ing. WILHELM FLORAGK-DIP ₉ -RLrDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Schumannstraße 974 Düsseldorf, Schumannstrasse 97

Joseph Lucas (Industries) !VxBiiJoseph Lucas (Industries)! VxBii

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Biriiiinghara/Snglanrl 21. AprilBiriiiinghara / Snglanrl April 21

Kraft stoff ein spr i t Fuel a spray ζ ζ s7/s t eras7 / s t era

Me Erfindung betrifft ein Kraftstof feinspritzsystem. für einen Brennkraftmotor, und sie "bezweckt die Schaffung eines solchen Systems in zweckmäßiger Form.Me invention relates to a fuel fine injection system. for one Internal combustion engine, and it "seeks to create such a system in an expedient form.

5rfindungsgeiaä3 ist ein Kraftstoff einspritzsystein für einen Brennkraftmotor vorgesehen, das gekennzeichnet ist durch eine Pumpe, die Kraftstoff zum Brennkraftniotor mit einer Rate zuführt, die von der Laufgeschwindigkeit der Pumpe abhängt, in Kombination mit einem die Pumpe antreibenden Motor, dessen Drehzahl entsprechend einer Kraftstoffregeleinheit regelbar ist.5rfindungsgeiaä3 is a fuel injection system for an internal combustion engine provided, which is characterized by a pump that supplies fuel to the internal combustion engine at a rate that is from the running speed of the pump depends, in combination with a motor driving the pump, the speed of which corresponds to a Fuel control unit is controllable.

Zweckmäßige'rweise handelt es sich bei dem Motor um. einen' Synchronmotor, wobei die Frequenz der iänergiezufuhr zum Synchronmotor und damit deesen Drehzahl entsprechend der Kraftstoffregeleinheit regelbar ist.Expediently, the motor is. a 'synchronous motor, where the frequency of the energy supply to the synchronous motor and thus deesen speed can be regulated according to the fuel control unit is.

Alternativ handelt es sich bei dem Motor um einen Gleichstrommotor» In diesem Fall sind Komparatormittel vorzugsweise vorgesehen, die ein Sollsignal mit einem Istsignal als Wiedergabe der Drehzahl des Motors zur Lieferung eines Fehlersignals vergleichen, das die Drehzahl des Motors regelt. Alternatively, it is the motor is a DC motor "in this case are preferably provided comparator means for comparing a setpoint signal with an actual-value signal as a reproduction of the speed of the motor for providing an error signal which controls the speed of the motor.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Pumpe um eine Zahnradpumpe..The pump is preferably a gear pump.

Zweckmäßigerweise wird Kraftstoff von einem Kraftstofftank zu einer Fließkammer durch eine normale Pumpe gefördert, wobei die Zahnrad-Conveniently, fuel is converted from one fuel tank to one Flow chamber conveyed by a normal pump, whereby the gear wheel

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pumpe so angeordnet ist, daß sie Kraftstoff von der Fließkammer absaugt. Zweckmäßigerweise wird Kraftstoff durch die Zahnradpumpe in eine hohle, im Winkel bewegbare Spindel gefördert, die einen Teil eines Drosselklappenventils, das in der SinlaßSammelleitung des Brennkraftmotors sitzt, wobei die Spindel zum Durchfluß von Kraft-' stoff in die EinlaßSammelleitung gelocht ist. Ferner kann eine Belüftung zwischen der Pumpe und. dem !Drosselventil vorgesehen sein.pump is arranged to suck fuel from the flow chamber. Expediently, fuel is fed through the gear pump conveyed into a hollow, angularly movable spindle, which is part of a butterfly valve which is located in the inlet manifold of the Internal combustion engine sits, the spindle for the flow of power ' is perforated in the inlet manifold. Ventilation can also be used between the pump and. the! throttle valve be provided.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung sind:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawing are:

Fig. 1 ein Schaubild eines Aus führung sbc i spiels eines Kraft stoff-Fig. 1 is a diagram of an execution sbc i game of a fuel

eeinspritzventils und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kraftstoffeinspritzsystems.injection valve and
2 shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of a fuel injection system.

Gemäß Fig. 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, das zur Verwendung in einem Brennkraftmotor und insbesondere zur Verwendung in einem Brennkraftmotor eines Kraftefahrzeugs vorgesehen ist. Das Kraftstoffeinspritzsysteni weist eine Zahnradpumpe 10 auf, d.h. eine Pumpe mit zwei kämmenden Zahnrädern, die in einem Gehäuse gelagert sind, wobei eines der Zahnräder antreibbar ist und die Drehung dieses eines Zahnrades auch eine Drehung des anderen Zahnrades bewirkt, so daß Kraftstoff zwischen einem Jäiinlaß und einem Auslaß herumgefördert wird, und zwar in l'aschen, die zwischen den Zahnradzähnen und dem Gehäuse gebildet sind. Das genannte antreibbare Zahnrad der Zahnradpumpe 10 ist mit dem Läufer eines Synchronmotor "11 verbunden, dessen Ausgangsdrehzahl von der Frequenz des Stroms zu den ,tänderwicklungen des Motors 11 abhängt. Die Zahnradpumpe 10 se.ugt Kraftstoff von einer Fließkammer 12 ab, die ihrerseits mit Kraftsbofχ von einem Kraftstofftank 15 nittels einer normalen Kraftstoffpumpe 14 versorgt wird.According to FIG. 1, a fuel injection system is provided which is used for Use in an internal combustion engine and in particular for use in an internal combustion engine of a motor vehicle is provided. That Fuel injection systems comprise a gear pump 10, i.e. one Pump with two meshing gears which are mounted in a housing, one of the gears being drivable and the rotation of this One gear also causes the other gear to rotate so that fuel is conveyed around between an inlet and an outlet is, in l'aschen that between the gear teeth and the housing are formed. Said drivable gear of the gear pump 10 is connected to the rotor of a synchronous motor "11, whose Output speed from the frequency of the current to the, stator windings of the engine 11 depends. The gear pump 10 sucks fuel from a flow chamber 12, which in turn with Kraftsbofχ from a Fuel tank 15 supplied by means of a normal fuel pump 14 will.

Die Zahnradpumpe 10 ist zur Förderung von Kraftstoff vorgesehen, der von der Fließkammer 12 in eine hohele, ira Winkel bewegbare Spindel 15 gesaugt wird, die als ein Veil eines Drosselklawppenventils 16 fun-The gear pump 10 is provided for pumping fuel, the from the flow chamber 12 into a hollow, angularly movable spindle 15 is sucked, which functions as a Veil of a throttle valve 16

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giert, das in der EinlaßSammelleitung (nicht dargestellt) des Brenn-"kraftmotors eingebaut ist. Die Spindel 15 ist laxt einer Anzahl von Löchern Vj versehen,' die sich durch die Spindel I5 in eine Richtung rechtwinklig zur Achse der Spindel und auch rechtwinklig oder im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene des Drosselventils 16 erstrecken und die mit der !bohrung der Spindel in Verbindung stehen. Die Löcher Vl bilden damit eine Vielzahl von Düsenöffnungen, durch die Kraftatoif in einen Eauptluftstrom abgegeben und dann mit diesem Luftstrom in fein vernebelter x>'orm gemischt werden kann. }jine Belüftung 18 kann zwischen der Zahnradpumpe 10 nnd dem Drosselventil 16 vorgesehen sein. Diese Belüftung 18 verringert zunindcst die Tendenz, daß Kraftstoff gerade durch die Zahnradpumpe, 10 gesaugt wird, wenn der Druck in der üinlaßSammelleitung unter atmosphärischem Druck liegt.yaws that the firing "combustion engine (not shown) in the intake manifold built in. The spindle 15 is laxt a number provided by holes Vj 'extending through the spindle I5 in a direction perpendicular to the axis of the spindle, and also at right angles or in the extend substantially perpendicular to the plane of the throttle valve 16 and the! bore are of the spindle in combination. thus the holes Vl form a plurality of nozzle openings, discharged through the Kraftatoif in a Eauptluftstrom and then mixed with this stream of air in fine aerosolized x>'orm A vent 18 may be provided between the gear pump 10 and the throttle valve 16. This vent 18 initially reduces the tendency for fuel to be drawn straight through the gear pump 10 when the pressure in the inlet manifold is below atmospheric.

Die "ahnradpuinpe 10 gibt bei Antrieb durch den Synchronmotor 11 xCraftstofi dosiert zwischen der Fließkammer 12 und den Löchern I7 ab, und die üäate des Kraftstoffzuflusses zur Zahnradpumpe 10 hängt von der Laufgeschwindigkeit der Zahnradpumpe und damit von der Stromirequenz zu den Ständerwicklungen des Synchronmotors 11 ab. Die Ständerwicklungen des Synchronmotors werden von einer Quelle veränderlicher frequenz versorgt, deren Ausgangsfrequenz entsprechend der Eraftstoffregeleinheit regelbar ist und die von Betriebsgrößen abhängig ist, welche die Kraftstoffanforderungen des Brennkraftmotors bestimmen. Vorzugsweise verändert sich die Spannung des ...tromsignals zu den Ständerwicklungen des Synchronmotors 11 mit der Trequenz dieees Signals zur Erzeugung des gewünschten Ausgangsdrehmoraents des Synchronmotors zum Antreiben der Zahnradpumpe 10.When driven by the synchronous motor 11, the gear pump 10 gives xCraftstofi metered between the flow chamber 12 and the holes I7 from, and the üäate of the fuel flow to the gear pump 10 depends on the running speed of the gear pump and thus on the current frequency to the stator windings of the synchronous motor 11. The stator windings of the synchronous motor become more variable from a source frequency supplied, the output frequency of which can be regulated according to the fuel control unit and which depends on operating variables is what the fuel requirements of the internal combustion engine determine. The voltage of the current signal preferably changes to the stator windings of the synchronous motor 11 with the frequency dieees Signal for generating the desired output torque of the synchronous motor for driving the gear pump 10.

•.,ie vorstehend erwähnt, ist das DrosBelklappenventil 16, das in die lüinla«Sammelleitung des Brennkraftmotors eingesetzt ist, im Winkel bewegbar,und folglich ist eine Drehdichtung (nicht dargestellt) zwischen dem ortsfesten Kraftstoffzufuhrrohr von der Zahnradpumpe 10 und aer hohlen, im lvinkcl bewegbaren Spindel I5 erforderlich. Sine Alterno ti '/anordnung, die die Hotwendigkeit einer Dichtung beseitigt, ber.tt.hi in üor ü'ortf "hrung dea?s ortsfesten K'raft stoff zufuhrrohrs in die•. As mentioned above, the butterfly valve 16, which is in the lüinla «manifold of the internal combustion engine is inserted at an angle moveable, and thus a rotary seal (not shown) is between the stationary fuel supply pipe from the gear pump 10 and The hollow spindle I5, which can be moved in the lvinkcl, is required. Sine Alterno ti '/ arrangement that eliminates the need for a seal, ber.tt.hi In on-site guidance of the fixed fuel supply pipe in the

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EinlaßSammelleitung und in der "Verwendung eines Schiebers unter Arbeiten mit einer linearen Bewegung· anstelle des Brosselklapppenven-· tils. Dieser Scheieber kann die Partie des ortsfesten Kraftstoff zu.-fuhrrohrs innerhalb der EinlaßSammelleitung umfassen, wobei diese Partie des Rohrs eine Anzahl abgestufter Löcher über die Länge hinweg aufweist, derart, daß bei Bewegung des Schiebers in Pachtung auf eine offene Position progressiv größere Löcher der Saugwirkung in der ,Sammelleitung ausgesetzt werden, um damit für eine größere Vernebelung des Kraftstoffs zu sorgen.Inlet manifold and in the "use of a gate valve under works." with a linear movement instead of the throttle valve tils. This slider can supply the part of the stationary fuel within the inlet manifold, this lot of the pipe has a number of stepped holes along the length, such that when the slide is moved into lease on one open position progressively larger holes of suction in the, manifold exposed in order to ensure greater atomization of the fuel.

Gemäß Fig. 2 ist das dort gezeigte Kraftstoffeinspritzsystem ähnlich dem in Pig. 1 gezeigten, jedoch tritt anstelle des Synchronmotors 11 ein Gleichstrommotor 19· In diesem Fall ist auch ein Komparator 20 vorgesehen, von dem ein Eingang eine Sollsignal erhält, das beispielsweise ein Signal sein kann, bei dem die Spannung je nach dem Kraftstoffbedarf zu irgendeinem Zeitpunkt variiert. Ein zweiter Eingang des Komparators erhält ein Signal, das abhängig ist von der Drehzahl des Motors 19» und dieses Signal geht durch eine Leitung 21, und es muß mit dem Sollsignal verträglich sein, das dem einen Hingang des Komparators zugeleitet wird. Der Komparator 20 vergleicht also das Bedarfssignal mit dem Istsignal als Wiedergabe der Drehzahl des Motors und liefert darm ein Fehlersignal, um die Drehzahl des Gleichstrommotors 19 zu regeln.According to FIG. 2, the fuel injection system shown there is similar the one in Pig. 1, however, instead of the synchronous motor 11, there is a direct current motor 19. In this case there is also a comparator 20 provided, from which an input receives a setpoint signal, for example can be a signal where the voltage varies depending on the fuel requirement varies at any point. A second input of the comparator receives a signal that is dependent on the speed of the motor 19 'and this signal goes through a line 21, and it must be compatible with the setpoint signal that the one input of the Comparator is fed. The comparator 20 thus compares the demand signal with the actual signal as a representation of the speed of the motor and then provides an error signal as to the speed of the DC motor 19 to regulate.

Es versteht sich, daß zwar, wie vorstehend beschrieben, das Sollsignal in der Form eines Signals vorgesehen ist, dessen FJpannung veränderlich ist, dieses Signal r/ber auch stattdessen freouanzveränderlich sein kann, oder alternativ kann das Sollsignal in der Form eines nbit-Vortes vorgesehen sein.It goes without saying that although, as described above, the setpoint signal is provided in the form of a signal, the voltage of which is variable, this signal is also variable in frequency instead may be, or alternatively, the setpoint signal may be in the form of an nbit-word be provided.

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Claims

M J Fuel injection system for an internal combustion engine, marked • net, by a pump (10), the fuel to the internal combustion engine with. at a rate which depends on the running speed of the pump (10), in combination with a motor driving the pump (10) (11,19), the speed of which corresponds to a fuel control unit is adjustable.

2. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the motor is a synchronous motor (11 ) , the frequency of the energy supply to the synchronous motor (11) and thus its speed can be regulated according to the fuel control unit.

3· Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Motor um einen Gleichstrommotor (I9) handelt.3 · Fuel injection system according to claim 1, characterized in that that the motor is a DC motor (I9).

4* Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Komparatormittel (20) vorgesehen sind, die ein Sollsignal mit einem Istsignal als Wiedergabe der Drehzahl des Motors (19) zur Lieferung eines Fehlersignals vergleichen, das die Drehzahl des Motors (19) regelt.4 * fuel injection system according to claim 3, characterized in that that comparator means (20) are provided which compare a setpoint signal with an actual signal as a representation of the speed of the motor (19) in order to deliver an error signal which indicates the speed of the motor (19) regulates.

5. The fuel injection system according to one of claims 1 to 4 "because by that it is in the pump (10) to a gear pump.

6. Fuel injection system according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that a flow chamber (12) is provided, from which fuel can be drawn off by the gear pump (1O), the I'LL chamber (12) for supplying fuel from a fuel tank (13) is provided by a normal pump (I4).

7 · Fuel injection system according to one of Claims 1 to 6, since

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characterized in that the gear pump (1O) with a hollow movable spindle is connected, which forms part of a throttle valve tind the perforated for the flow of fuel coming from the gear pump (10).

8. Fuel injection system according to one of claims 1 to 7 »characterized in that a ventilation z \ d.schen the pump and deHia Yentil is provided.

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