DE2453408C2 - Elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritz-.orrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig. !,mit einem schematisch dargestellten Anschluß an einen Verbrennungsmotor,

F i g. 3 eine elektronische Schaltungsanordnung zur Steuerung des Erregerstromkreises der Elektromagnete mit Unterbrecherschalter für den Erregerstrom d^r Elektromagneten.

Wie in F i g. 1 dargestellt, sind zwei Paare von Elektromagneten 2 durch Bolzen 6 an einer Gestellplatte 1 befestigt. Jeder der Elektromagnete 2 hat einen aus einem Stapel von Weicheisenblechen 24 zusammengebauten Kern 10 und eine den Kern 10 umgebende Erregerspule 14. Zwischen jedem Paar abwechselnd erregter Eiektromagnete 2 ist eine Ankerplatte 18 um ein Gelenk 3 schwenkbar angeordnet. Am freien Ende 5 trägt jede Ankerplatte 18 ein kreuzförmiges Verbindungsstück 20, mit dem zwei Pumpenkolben /1 verbunden sind. Der Hub der Pumpenkolben wird durch beiderseits der Verbindungsstücke 20 angeordnete, einstellbare Anschläge 26 und 33 bestimmt, die aus zwei Keilen bestehen. Jeder Pumpenkolben 22 begrenzt einen Pumpenarbeitsraum 29, der über ein Saugventil 39. mit einer Kraftstoffeinlaßleitung 27 und über ein Druckventil 41 und einen Anschluß 28 mit einer zu einer Einspritzdüse 30 eines Verbrennungsmotors 31 führenden Einspritzleitung in Verbindung steht.

In jeden der die Pumpenzylinder aufnehmenden Zylinderblöcke 42, 42' ist für jeden Kolben ein Hartstahlzylinder 59 mit Preßsitz eingesetzt. Nach dem Einsetzen der Hartstahlzylinder werden die einander zugewandten Flächen 60 der Zylinderblöcke 42,42' flach geschliffen, da sie als Gleitflächen für die als Keile ausgebilde- J5 ten Anschläge 26, 33 dienen. Die Zylinderblöcke 42, 42' stehen paarweise einander gegenüber und sind durch Verbindungsmittel in einem Abstand I voneinander angeordnet. Diese Verbindungsmittel bestehen aus Paßstiften 61 und Bolzen 62, welche die Zylinderblöcke 42, 42' fest mit der Gestellplatte 1 verbinden. Die Flächen 60 werden von Paßstiften 61 genau parallel zueinander gehalten. Das Verdrängervolumen jedes Pumpenkolbens 22 wird durch den Hub des Verbindungsstücks 20 bestimmt, das sich mit einem Arm 79 zwischen den keilförmig ausgebildeten Anschlägen 26 und 22 hin- und herbewegt, wobei der Arm 79 mit den Anschlägen zusammenwirkt.

Fig. 2 zeigt, daß der als Keil ausgebildete Anschlag 26 durch einen tonnenförmigen Kolben 80 eines an das Luftansaugrohr 72 des Verbrennungsmotors 31 angeschlossenen Zylinders 73 verstellbar ist.

Eine Rückstellfeder 74 greift über einen Federteller 75 und eine Kugel 76 zentral an dem Kolben 80 an. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Reibwiderstand infolge eines Schräglaufs des Kolbens 80 die Verstellung des Anschlags 26 verzögert.

Am Zylinder 73 ist ein elektrischer Schal'er 82 befestigt, der durch einen Stift 83 vom Federteller 75 des Kolbens 80 betätigt wird, wenn der Druck im Luftan- ω saugrohr 72 unter einen bestimmten Wert heruntersinkt, der z. B. etwa 200 mm Hg absolut beträgt, wie er z. B. bei Verzögerungen entsteht. Die Spannung der Feder 74 und die durch gestrichelte Linien in F i g. 2 dargestellte Schaltstelluni des Kolbens 80 sind dementsprechend gewählt.

Der andere keilfö'niige Anschlag 33 wird unabhängig von dem Anschlag :Ä unter dem Einfluß anderer Faktoren z. B. des Atmosphärenuruckes oder der Motortemperatur durch ein Steuerorgan 77 verstel't. Da jeder der keilförmigen Anschläge 26 und 33 während jedes Zyklus einen Augenblick von dem Verbindungsstück 20 frei kommt- ist die Verstellkraft für die Abschläge gering.

F i g. 3 zeigt die elektronische Schaltungsanordnung, welche zur Steuerung des durch die Elektromagnete fließenden Erregerstromes dient mit der Anordnung des Schalters 82.

Jeder Elektromagnet 2 ist in einer in Fig.3 schematisch dargestellten Stellung 17 einer Steuervorrichtung angeordnet. Die Transistoren 77?, und 77?; bilden gemeinsam mit den zugehörigen Widerständen R_{, R₂. Ri. Ra und /?5 und dem Kondensator C einen monostabilen Multivibrator. Der Widerstand R\ und der Kondensator C bestimmen die Zeitkonstante. Der Kollektorausgang des Transistors TR: bildet über den Widerstand R4 den Eingang des Transistors TRi. der als Verstärker für den durch die Spule 14 einer der vier Elektromagente 2 zu führenden Stromes dient. Parallel zur Spule 14 ist eine Löschdiode D\ angeschlossen. An die Eingangsklemmen Κ, und K₂ ist eine Stromquelle 35 angeschlossen und der Eingang Ki dient für die Zufuhr eines Steuerimpulses, der von einem Impulsgeber 34 stammt, der mit dem Motor 31 gekuppelt ist. Der Impulsgeber 34 ist z. B. mit der Nockenwelle des Verbrennungsmotors 31 gekuppelt (Fig. 2) und hat einen Drehkontakt 15 (Fig. 3). der abwechselnd mit einem der vier Kontakte 16a. 166. 16c und 16c/ in Berührung kommt, um die vier Elektromagnete 2 in Reihenfolgen zu erregen. Jeder dieser vier Kontakte 16a, 166, 16c und 16c/ist mit einer Eingangsklemme Kj der die Spule 14 für einen Elektromagneten 2 enthaltenden Schaltung 17 verbunden, so daß während jedes Zyklus des Verbrennungsmotors 31 zu dem erforderlichen Zeitpunkt mittels einer Einspritzdüse 30 der für jeden Verbrennungszylinder erforderliche Kraftstoff eingespritzt wird. Da der Schalter 82 zwischen der Stromquelle 35 und dem Kontakt 15 angeordnet ist. werden beim Öffnen des Schalters 82 keine Steuerimpulse mehr abgegeben und dadurch die Einspritzung unterbrochen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektromagnetisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einer Einspritzpumpe mit zwei jeweils in einem Pumpenzylinder axial hid- und herbeweglich angeordneten, mit Hilfe von zwei durch eine von der Brennkraftmaschine synchronisierte Steuervorrichtung wechselweise erregten Elektromagneten über eine Ankerplatte angetriebenen Pumpenkolben, die Kraftstoff beim Saughub über ein Ventil in den jeweiligen Pumpenarbeitsraum saugen und beim Druckhub aus diesem heraus über ein weiteres Ventil fördern, und deren Hub durch zwei Anschläge, von denen wenigstens einer in Abhängigkeit vom jeweiliger- Betriebszustand der Brennkraftmaschine einstellbar ist, begrenzt wird, indem die beiden Anschläge mit einem Verbindungsstück zusammenwirken, das gelenkig mit dem einen Ende der an ihrem anderen Ende um ein Gelenk schwenkbar und zwischen den einander gegenüberliegenden Elektromagneten mit kleinen Luftspalten angeordneten Ankerplatte verbunden ist und das die zwei in Schwenkrichtung der Ankerplatte am Verbindungsstück befestigten Pumpenkolben trägt, die zueinander fluchtend so am Verbindungsstück befestigt sind, daß der eine Kolben bei seinem Saughub Kraftstoff über das seinen Pumpenarbeitsraum begrenzende Saugventil ansaugt, während der andere Kolben bei seinem Druckhub Kraftstoff über das den Pumpenarbeitsraum dieses Kolbens begrenzende, als Druckventil ausgebildete weitere Ventil zu einer Einspritzdüse hin verdrängt und umgekehrt, wobei die am Verbindungsstück voneinander weg gerichtet befestigten Pumpenkolben in Pumpenzylindern aufgenommen werden, die in je einem zusammen mit den beiden Elektromagneten und dem Schwenkgelenk für die Ankerplatte beiderseits des Verbindungsstücks auf einer Gestellplatte montierten Zylinderblock untergebracht sind, und wobei zwischen den beiden Zylinderblöcken zu beiden Seiten des Verbindungsstücks die mit diesem zusammenwirkenden Anschläge angeordnet sind, von denen einer über einen in einem Zylinder aufgenommenen, vom Unterdruck im Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine beaufschlagten Kolben verstellbar ist und die Verstellung dieses Kolbens bei zunehmendem Unterdruck gegen die Kraft einer im Zylinder in Verstcllrichtung angeordneten und unter Zwischenschaltung eines Federtellers sowie einer zentral zwischen diesem und dem Kolben gelagerten Kugel auf den Kolben wirkenden Schraubendruckfeder erfolgt, nach Anspruch 4 des Patents 24 53 411, dadurch gekennzeichnet, daß im Erregerstromkreis der Elektromagnete (2) ein Schalter (82) angeordnet ist, den der vom Unterdruck im Luftansaugrohr (72) beaufschlagte und einen mit dem Verbindungsstück (20) zusammenwirkenden Anschlag (26) verstellende Kolben (80) beim Überschreiten eines bestimmten Saugrohrunterdrucks öffnet und dadurch den Erregerstrom für die Elektromagnete (2) unterbricht.

   Die Erfindung betrifft eine elcktronuij/nciisch betätigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

   Eine derartige Vorrichtung ist im Hauptpatent 24 53 411 beschrieben. Gemäß Anspruch 4 dieses Patemes sind die beiden Anschläge von einem Kolben verstellbar, der vom Unterdruck im Luftansaugrohr beaufschlagt ist. Die Verstellung dieses Kolbens bei zunehmendem Unterdruck erfolgt gegen die Kraft einer im Zylinder der Verstelleinrichtung angeordneten Feder und zwar unter Zwischenschaltung eines Federtellers sowie einer zentral zwischen diesem und dem Kolben gelagerten Kugel.

   Die im Hauptpatent beschriebene Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß insbesondere bei geringem Kraftstoffbedarf, etwa bei Verzögerung des Motors, unverbrannter Kraftstoff vom Motor ausgestoßen und an die Umwelt abgegeben wird. Der Grund hierfür liegt insbesondere darin, daß sich sehr geringe Kraftstoffmengen nur schiecht zerstäuben lassen und daß dadurch die Verbrennung des Kraftstoffes unvollständig wird.

   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung gemäß Anspruch 4 des Hauptpatentes derart weiter zu verbessern, daß die vom Motor abgegebene Schadstoffmenge reduziert wird. Der Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches aufgeführten Merkmale.

   Hierdurch wird erreicht, daß der Erregerstromkreis der Elektromagnete der Einspritzvorrichtung bei zunehmendem Saugrohrunterdruck ab einem bestimmten Druck vollends abgeschaltet wird und dadurch z. B. im Zustand der Motorverzögerung die Kraftstoffeinspritzung gänzlich unterbleibt. Somit wird insbesondere eine Umweltbelastung mit unverbranntem Kraftstoff vermieden da keine unvollkommene Verbrennung eintreten kann, die sonst bei Einspritzung sehr kleiner und schlecht zerstäubbarer Kraftstoffmengen eintreten würde.

   Aus der DE-AS 12 91 933 ist zwar bereits eine in Reihe mit dem Zündkreisschalter liegende Schalteinrichtung bekannt, durch die der eine Kraftstoffpumpe zur Versorgung von Kraftstoff in die Saugleitung einspritzenden Düsen antreibende Elektromotor selbsttätig ein- und ausgeschaltet wird und zwar abhängig von dem in der Ansaugleitung herrschenden Unterdruck. Beim Gegenstand der DE-AS liegen die Verhältnisse jedoch insofern anders als beim Anmeldungsgegenstand als hier zum einen der für den Brennkraftmaschinenbetrieb erforderliche Antrieb der Pumpe grundsätzlich nur durch die Offen- oder Schließstellung der Schalteinrichtung bestimmt wird und zum anderen hier gerade bei hohem Unterdruck die Einschaltung und bei niedrigem Unterdruck die Ausschaltung des Pumpenmotors erfolgt.

   Ferner ist aus der DD-PS 51 734 eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, die Umweltbelastung durch Abgase insbesondere beim Stadtverkehr und längeren Talfahrten zu vermeiden. Diese betrifft im vorliegenden Fall jedoch eine bei Tal- bzw. Schubfahrten oder nach

   b0 Unterbrechung des Zündstromes wirkende Abschaltung eines Leerlaufvergasers durch Sperrung des Leerlaufgemisch-Kanals vermittels eines Gestänges, das unler Zwischenschaltung des Kerns einer im Zündstromkreis liegenden Spule und einer Feder mit der Membran

   (ιϊ einer an das Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeschlossenen Membrandosc verbunden ist.

   Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Fs zeigt