DE2824639A1 - IC engine low pressure fuel injection system - has fuel distributor rotor displaced hydraulically, to meter fuel corresponding to engine requirements - Google Patents

IC engine low pressure fuel injection system - has fuel distributor rotor displaced hydraulically, to meter fuel corresponding to engine requirements

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DE2824639A1
DE2824639A1 DE19782824639 DE2824639A DE2824639A1 DE 2824639 A1 DE2824639 A1 DE 2824639A1 DE 19782824639 DE19782824639 DE 19782824639 DE 2824639 A DE2824639 A DE 2824639A DE 2824639 A1 DE2824639 A1 DE 2824639A1
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Osamu Ito
Masaaki Noguchi
Masaharu Sumiyoshi
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Soken Inc
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Abstract

The fuel injector pump consists of a housing provided with a low pressure fuel inlet union and a number or outlet unions corresponding to the number of injectors to be fed. The housing contains a fuel distributor rotor turned in synchrony by the engine. The rotor can be displaced axially by hydraulic pressure to meter the fuel via triangular slots. The hydraulic displacement of the rotor is controlled by an electronic regulator receiving impulses from an oxygen sensor located in the exhaust system, an air intake volume transducer located upstream to the throttle flap and an engine temp. sensor. The rotor displacement medium is fuel whose flow and return is regulated by two electro magnetic valves opening and closing in response to signals transmitted by an electronic regulator.

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE -TlEDTKE - BüHLING - KlNNE -

Dipl.-Ohem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne 3 Dipl.-lng. P. GrupeDipl.-Ohem. G. Buehling Dipl.-Ing. R. Kinne 3 Dipl.-Ing. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24Bavariaring 4, P.O. Box 20 24

9P9/RQQ 8000 München 29P9 / RQQ 8000 Munich 2

/ O 4 4 Q O y Tel.: (0 89) 53 96 53/ O 4 4 QO y Tel .: (0 89) 53 96 53

Telex: 5-24845 tipatTelex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent Münchencable: Germaniapatent Munich

5. Juni 1978June 5th 1978

B 8959/case A2940-02 Toyota &B 8959 / case A2940-02 Toyota &

SokenSoken

Nippon Soken, Inc.
Nishio-shi/Japan
Nippon Soken, Inc.
Nishio-shi / Japan

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi/JapanToyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi / Japan

Kraftstoffeinspritzanlage für eine Ri~ennkraftmaschineFuel injection system for an internal combustion engine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine.

Kraftstoffeinspritzanlagen der hier behandelten Art sind bekannt, beispielsweise aus der JA-OS 19 817/77. Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzanlage ist eine Meßklappe in der Saugleitung einer Brennkraftmaschine so angeordnet, daß sie entsprechend dem Luftdurchfluß zur Brennkraftmaschine ausgelenkt wird, wobei die Auslenkung der Meßklappe über ein mechanisches Gestänge zu einem Steuerkolben übertragen wird und diesen in Axialrichtung verstellt. Der Steuerkolben wird außerdem von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gedreht. Dadurch wird die Verteilung und Dosierung des Kraftstoffes bewirkt.Fuel injection systems of the type discussed here are known for example from JA-OS 19 817/77. In this known fuel injection system, a measuring flap is in the suction line of an internal combustion engine arranged so that it corresponds to the air flow to the internal combustion engine is deflected, the deflection of the measuring flap being transmitted to a control piston via a mechanical linkage and this is adjusted in the axial direction. The control piston is also rotated by the crankshaft of the internal combustion engine. This causes the fuel to be distributed and metered.

Ein Nachteil dieser herkömmlichen Kraftstoffeinspritzanlage besteht darin, daß der Luftdurchflußfühler, zu dem die Meßklappe gehört, mit der Kraftstoff-Steuereinheit, die denA disadvantage of this conventional fuel injection system is that the air flow sensor, to which the measuring flap belongs, with the fuel control unit, which the

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Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 Postschock (München) Km 670-Ί3-804Dresdner Bank (Munich) KIo. 3939 844 Postschock (Munich) Km 670-Ί3-804

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Kraftstoff dosiert und verteilt, zu einer Einheit zusammengebaut ist, so daß die Abmessungen des Systems verhältnismäßig groß sind. Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzanlage besteht darin, daß diese funktional mit dem Luftdurchflußfühler und der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine einwandfrei gekoppelt sein muß, so daß der Einbau und der Anschluß der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzanlage im begrenzten Motorraum von Kraftfahrzeugen und dergleichen schwierig ist.Fuel metered and distributed, assembled into a unit, so that the dimensions of the system are proportionate are great. Another disadvantage of the conventional fuel injection system is that it is functional must be properly coupled to the air flow sensor and the crankshaft of the internal combustion engine, so that the installation and connection of the conventional fuel injection system in the limited engine compartment of motor vehicles and the like is difficult.

Da der Luftdurchflußfühler und die Kraftstoff-Steuereinheit mechanisch miteinander gekoppelt sind, besteht ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzanlage darin, daß diese nicht mittels elektrischer Steuersignale gesteuert werden kann, die beispielsweise dann vorliegen, wenn ein Sauerstoffühler benutzt werden soll, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs ungefähr auf den stöchiometrisehen Wert zu regeln, oder wenn ein Temperaturfühler für die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine benutzt werden soll, um entsprechend der Kühlwassertemperatur die Kraftstoff menge zu korrigieren.Because the air flow sensor and the fuel control unit are mechanically coupled with each other, another disadvantage of the conventional fuel injection system is that that this can not be controlled by means of electrical control signals, which are present, for example, when an oxygen sensor should be used to measure the air-fuel ratio of the mixture approximately to the stoichiometric view To regulate value, or if a temperature sensor for the cooling water temperature of the internal combustion engine are used should, according to the cooling water temperature, the fuel amount to correct.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß der Luftdurchflußfühler und die Kraftstoff-Steuereinheit an verschiedenen Orten eingebaut werden können, damit der Einbau der Kraftstoffeinspritzanlage in den Motorraum einfacher ist und damit es ferner auf einfache Weise möglich ist, die Kraftstoffmenge entsprechend elektrischen Detektorsignalen von verschiedenen Fühleinrichtungen zu korrigieren.The invention is based on the object of a fuel injection system to create, which is designed so that the air flow sensor and the fuel control unit on can be installed in various locations to make it easier to install the fuel injection system in the engine compartment is and so it is also possible in a simple manner, the amount of fuel in accordance with electrical detector signals to correct by different feeling devices.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage, die diese Aufgabe löst, ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.The fuel injection system according to the invention, which this Problem solves is characterized in the claims.

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Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage wird das Ausmaß der Axialverschiebung des Steuerkolbens der Kraftstoff-Steuereinheit mittels eines hydraulischen Servomechanismus gesteuert, und der Sollwert der Kraftstoffmenge wird mittels einer elektronischen Steuervorrichtung aus elektrischen Detektorsignalen von verschiedenen Fühleinrichtungen, zu denen ein Luftdurchflußfühler gehört, berechnet und entsprechend dem Ausgangssignal der elektronischen Steuervorrichtung wird der hydraulische Servomechanismus betätigt.In the fuel injection system according to the invention the amount of axial displacement of the control piston of the fuel control unit by means of a hydraulic servomechanism controlled, and the target value of the amount of fuel is by means of an electronic control device from electrical detector signals from various sensing devices, including an air flow sensor, calculated and according to the output signal of the electronic Control device, the hydraulic servomechanism is operated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:

Figur 1 eine schematische Darstellung einerFigure 1 is a schematic representation of a

Kraftstoffeinspritzanlage, deren Kraftstoff-Steuereinheit im Längsschnitt dargestellt ist;Fuel injection system, its fuel control unit is shown in longitudinal section;

Figur 2 einen Längsschnitt durch ein EinspritzFigure 2 shows a longitudinal section through an injection

ventil der Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Figur 1;valve of the fuel injection system according to Figure 1;

Figur 3 einen Schnitt durch einen DruckreglerFigure 3 is a section through a pressure regulator

der Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Figur 1;the fuel injection system according to Figure 1;

Figur 4 eine Schnittdarstellung gemäß IV-IVFIG. 4 shows a sectional view according to IV-IV

in Figur 1;in Figure 1;

Figur 5 eine schematische Darstellung, die dieFigure 5 is a schematic diagram showing the

Überschneidung von Schlitzen der Kraft-Intersection of slots of the force

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B 8959B 8959

stoffeinspritzanlage gemäß Figur 1 zeigt;shows fuel injection system according to Figure 1;

Figur 6Figure 6

Figur 7 Figur 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Kolbenweg L und der Kraftstoffmenge Q wiedergibt;Figure 7 Figure 8 is a graph showing the relationship between the piston travel L and the amount of fuel Q represents;

ein Diagramm, das den Verlauf des Detektorsignals eines Sauerstoffühlers der Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Figur 1 zeigt; unda diagram showing the course of the detector signal of an oxygen sensor shows the fuel injection system according to Figure 1; and

einen Schaltplan einer elektronischen Steuervorrichtung der Kraftstoffeinspritzanlage gemäß Figur 1.a circuit diagram of an electronic control device of the fuel injection system according to Figure 1.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Beispiels ausführlicher erläutert, wobei zunächst auf Figur 1 eingegangen wird. Darin ist eine Brennkraftmaschine 10 dargestellt, bei der es sich um eine übliche Viertakt-Brennkraftmaschine mit Hubkolben und Fremdzündung handelt. Durch Saugleitungszweige 11a, 11b, 11c und 11d wird in die Brennkraftmaschine Luft eingesaugt, und durch Einspritzventile 12a, 12b, 12c und 12d wird Kraftstoff eingespritzt, wobei an jedem der Saugleitungszweige jeweils ein Einspritzventil angebracht ist.In the following the invention is explained in more detail using an example shown in the figures, wherein FIG. 1 will first be discussed. There is an internal combustion engine in it 10, which is a conventional four-stroke internal combustion engine with reciprocating pistons and spark ignition acts. By suction line branches 11a, 11b, 11c and 11d, air is drawn into the internal combustion engine, and fuel is made by injectors 12a, 12b, 12c and 12d injected, with an injection valve being attached to each of the suction line branches.

Wie Figur 2 zeigt, ist jedes Einspritzventil 12a, 12b, 12c und 12d als automatisches Einspritzventil ausgebildet, das ein Gehäuse 13 aufweist, in dem ein Kraftstoffilter 14 angeordnet und ein Kraftstoffkanal 15 ausgebildet sind. Am vorderen Ende des Gehäuses 13 ist ein Düsenkörper 17 angeordnet, in dem eine Düse ausgebildet ist, die von einem kegelförmigen Ventilelement 16 geöffnet und geschlossen wird. Das Ventilelement 16 wird in Schließrichtung von einer Druckfeder 20 gedrückt, die über einen plattenförmigen Ventilsitz 19 und einen Schaft 18 am Ventilelement angreift. Wenn der Kraftstoffdruck einen bestimmten Viert übersteigt, wird somit das Ventilelement 16 nach rechts (in Figur 2) gedrückt, so daß durch die Düse Kraftstoff eingespritzt wird.As Figure 2 shows, each injection valve is 12a, 12b, 12c and 12d designed as an automatic injection valve which has a housing 13 in which a fuel filter 14 is arranged and a fuel passage 15 are formed. At the front end of the housing 13 is a nozzle body 17 is arranged in which a nozzle is formed by a conical valve element 16 is opened and closed. The valve element 16 is in the closing direction of a Compression spring 20 pressed, which engages via a plate-shaped valve seat 19 and a shaft 18 on the valve element. When the fuel pressure exceeds a certain fourth, the valve element 16 is thus turned to the right (in Figure 2) pressed so that fuel is injected through the nozzle.

Im folgenden wird erneut auf Figur 1 Bezug genommen. Die Luft wird durch einen Luftfilter 21, vorbei an einer Drosselklappe 23 und durch eine Verteilerkammer 24a angesaugt und in die Saugleitungszweige 11a bis 11d geleitet. Die angesaugte Luftmenge wird von der Drosselklappe 23 gesteuert, die willkürlich betätigt werden kann.Reference is again made to FIG. 1 below. The air is passed through an air filter 21, past a throttle valve 23 and sucked through a distribution chamber 24a and passed into the suction line branches 11a to 11d. The sucked in The amount of air is controlled by the throttle valve 23, which can be operated at will.

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Das sich aus der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs in der Brennkraftmaschine 10 ergebende Abgas wird in einen Abgaskrüiraner 24b abgegeben, aus dem das Abgas durch ein Auspuffrohr 25, einen katalytischen Dreifachwandler 26 und einen nicht dargestellten Schalldämpfer zur umgebenden Atmosphäre abgeleitet wird. Der katalytische Dreifachwandler 26 kann das Abgas gleichzeitig sowohl im Hinblick auf Stickoxide, Kohlenmonoxyd und unverbrannte Kohlenwasserstoffe reinigen und arbeitet mit höchstem Wirkungsgrad, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zumindest annähernd das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.This results from the combustion of the air-fuel mixture in the internal combustion engine 10 resulting exhaust gas is in a Abgaskrüiraner 24b issued, from which the exhaust gas through a Exhaust pipe 25, a catalytic triple converter 26 and a muffler, not shown, to the surrounding Atmosphere is derived. The triple catalytic converter 26 can exhaust the exhaust gas simultaneously both in terms of Nitrogen oxides, carbon monoxide and unburned hydrocarbons clean and work with the highest degree of efficiency, when the air-fuel ratio is at least approximately the stoichiometric air-fuel ratio.

Die Kraftstoffanlage umfaßt einen Kraftstoffbehälter 30, aus dem der Kraftstoff unter Druck von einer elektrisch angetriebenen Kraftstoffpumpe 31 geliefert wird. Als Bezugsdruck für den Lieferdruck des Kraftstoffs dient der Ansaugunterdruck, der auf einer Leitung 34 zugeführt wird. Der Druck des Kraftstoffs wird von einem Druckregler 32, wie er in Figur 3 dargestellt ist, auf einen bestimmten Überdruck (2 bis 10 Atmosphären) über dem Bezugsdruck geregelt. Der Druckregler 32 leitet überschüssigen Kraftstoff zum Kraftstoffbehälter 30 zurück, so daß auf einer Leitung 33 Kraftstoff mit geregeltem Druck geliefert wird. Die Leitung 33 führt zu einer Kraftstoff-Steuereinheit 40.The fuel system comprises a fuel tank 30 from which the fuel is under pressure from an electrically driven Fuel pump 31 is supplied. The intake vacuum serves as the reference pressure for the delivery pressure of the fuel. which is fed on a line 34. The pressure of the fuel is controlled by a pressure regulator 32, as he is shown in Figure 3, regulated to a certain overpressure (2 to 10 atmospheres) above the reference pressure. Of the Pressure regulator 32 directs excess fuel to the fuel tank 30 back so that fuel is delivered at regulated pressure on a line 33. The line 33 leads to a fuel control unit 40.

Die Kraftstoff-Steuereinheit 40 dosiert den Kraftstoff und verteilt ihn auf die den einzelnen Zylindern zugeordneten Einspritzventile 12a bis 12d. Dabei wird die SteuereinheitThe fuel control unit 40 meters the fuel and distributes it to the injection valves 12a to 12d assigned to the individual cylinders. Thereby the control unit

40 ihrerseits von einem hydraulischen Signal gesteuert. Die Steuereinheit 40 ist nahe der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 angeordnet. In einem zylindrischen Gehäuse40 in turn controlled by a hydraulic signal. The control unit 40 is close to the crankshaft of the internal combustion engine 10 arranged. In a cylindrical case

41 der Steuereinheit 40 ist ein einziger, radial verlaufender Einlaß 42 für Kraftstoff ausgebildet: In der Innenwand41 of the control unit 40 a single, radially extending inlet 42 for fuel is formed: in the inner wall

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des Gehäuses 41 ist ein Ringkanal 43 ausgebildet, der in Verbindung mit dem Einlaß 42 steht. Wie Figur 4 zeigt, weist das Gehäuse 41 vier Auslässe 44a, 44b, 44c und 44d für Kraftstoff auf, deren Anzahl der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht und die radial verlaufend jeweils mit einem Abstand von 90° in Umfangsrichtung voneinander angeordnet sind. Ferner ist im Gehäuse 41 ein Rücklaufauslaß 45 ausgebildet, über den durchgesickerter Kraftstoff zum Kraftstoffbehälter 30 zurückgeführt wird.In the housing 41, an annular channel 43 is formed which is in communication with the inlet 42. As Figure 4 shows, has the housing 41 has four outlets 44a, 44b, 44c and 44d for fuel, the number of which corresponds to the number of cylinders of the Internal combustion engine corresponds and which extend radially each with a distance of 90 ° in the circumferential direction from one another are arranged. Furthermore, a return outlet 45 is formed in the housing 41, through which fuel has seeped through is returned to the fuel tank 30.

Der Einlaß 42 ist an die Leitung 33 angeschlossen, die Auslässe 44a bis 44d sind jeweils an Leitungen 46a, 46b, 46c und 46d angeschlossen, die zu den einzelnen Einspritzventilen 12a bis 12d führen, und der Rücklaufauslaß 45 ist an eine Leitung 47 angeschlossen, die zum Kraftstoffbehälter 30 führt.The inlet 42 is connected to the line 33, the outlets 44a to 44d are connected to lines 46a, 46b, 46c, respectively and 46d, which lead to the individual injection valves 12a to 12d, and the return outlet 45 is on a line 47 connected to the fuel tank 30 leads.

Innen im Gehäuse 41 sind zwei Kugellager 48 und 49 angeordnet, in denen drehbar eine als Rotor 50 bezeichnete Welle gelagert ist. Am rechten Ende des Rotors 50 ist drehfest mit dem Rotor ein Zahnrad 51 verbunden, so daß der Rotor 50 synchron zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 über das Zahnrad 51 und einen Zahnriemen 52 gedreht werden kann. Das Drehzahlverhältnis zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 und dem Rotor 50 ist auf 2:1 festgelegt. Dieser Wert gilt für eine Viertakt-Brennkraftmaschine, bei der auf ein Arbeitsspiel jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine kommen. Demzufolge ist das Drehzahlverhältnis vorzugsweise auf 1:1 festgelegt für den Fall einer Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der auf jedes Arbeitsspiel eine Umdrehung der Kurbelwelle kommt.Inside the housing 41 there are two ball bearings 48 and 49, in which a shaft designated as rotor 50 is rotatably mounted. At the right end of the rotor 50 is non-rotatable with the rotor a gear 51 connected so that the rotor 50 synchronously with the crankshaft of the internal combustion engine 10 over the gear 51 and a toothed belt 52 can be rotated. The speed ratio between the crankshaft of the internal combustion engine 10 and rotor 50 is set to 2: 1. This value applies to a four-stroke internal combustion engine, at which come to two revolutions of the crankshaft of the internal combustion engine for each work cycle. Hence this is Speed ratio preferably set to 1: 1 for the Case of a two-stroke internal combustion engine in which there is one revolution of the crankshaft for every work cycle.

Im Gehäuse 41 ist ein Kraftstoff-Steuerkolben 55 so ange-A fuel control piston 55 is arranged in the housing 41.

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ordnet, daß er sowohl gedreht als auch in Axialrichtung verschoben werden kann. Der Steuerkolben 55 ist fluiddicht in das Gehäuse 41 eingepaßt. Wie Figur 4 zeigt, ist im Inneren des Steuerkolbens 55 ein Kraftstoffkanal 56 ausgebildet,
und ferner weist der Steuerkolben 55 eine Einlaßöffnung 57 auf, die durch die Wand des Steuerkolbens zum Kraftstoffkanal führt und ungefähr in einem dem Einlaß 42 des Gehäuses 41 entsprechenden Bereich des Steuerkolbens ausgebildet ist. Durch die Einlaßöffnung 57 wird Kraftstoff in den Kraftstoffkanal 56 eingeleitet.
arranges that it can be rotated as well as displaced in the axial direction. The control piston 55 is fitted into the housing 41 in a fluid-tight manner. As Figure 4 shows, a fuel channel 56 is formed in the interior of the control piston 55,
and the control piston 55 also has an inlet opening 57 which leads through the wall of the control piston to the fuel channel and is formed approximately in a region of the control piston corresponding to the inlet 42 of the housing 41. Fuel is introduced into the fuel channel 56 through the inlet opening 57.

Ein Ende des Kraftstoffkanals 56 im Steuerkolben 55 ist
mittels eines Verschlußelementes 58 und eines O-Ringes
fluiddicht abgeschlossen. Ferner weist der Steuerkolben 55 einen einzigen, dreieckigen Schlitz 59 auf, durch den der
Kraftstoff vom Kraftstoffkanal 56 auf die Auslässe 44a bis 44d verteilt wird.
One end of the fuel passage 56 in the control piston 55 is
by means of a closure element 58 and an O-ring
sealed fluid-tight. Furthermore, the control piston 55 has a single, triangular slot 59 through which the
Fuel is distributed from the fuel passage 56 to the outlets 44a to 44d.

An seinem in Figur 1 rechten Ende ist am Steuerkolben 55
ein Schlitz 60 ausgebildet, in den ein Vorsprung 61 des Rotors 50 eingepaßt ist. Demzufolge wird der Steuerkolben 55 vom Rotor 50 gedreht, wobei der Steuerkolben 55 unabhängig vom Rotor 50 ferner in Axialrichtung hin- und hergeschoben werden kann von hydraulischem Druck, der in einer Arbeitskammer 62 herrscht.
At its right-hand end in FIG. 1, there is 55 on the control piston
a slot 60 is formed into which a projection 61 of the rotor 50 is fitted. As a result, the control piston 55 is rotated by the rotor 50, the control piston 55 also being able to be pushed back and forth in the axial direction independently of the rotor 50 by hydraulic pressure prevailing in a working chamber 62.

Die Dosierung und Verteilung des Kraftstoffs wird durch das Ausmaß der Verbindung zwischen dem Schlitz 59 im Steuerkolben 55 und Schlitzen 63a,63b, 63c und 63d bewirkt, die jeweils am inneren Ende der Auslässe 44a bis 44d ausgebildet sind.The metering and distribution of the fuel is controlled by the Extent of connection between the slot 59 in the control piston 55 and slots 63a, 63b, 63c and 63d causes, respectively are formed at the inner end of the outlets 44a to 44d.

Die Verteilung des Kraftstoffs erfolgt durch die DrehungThe fuel is distributed through rotation

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des Steuerkolbens 55, und die Dosierung des Kraftstoffs erfolgt entsprechend der Länge bzw. Dauer der Überschneidung zwischen dem Schlitz 59 des Steuerkolbens 55 und den Schlitzen 63a bis 63d. Dies ist für den Schlitz 63a in Figur 5 dargestellt. Der freie Querschnitt der Schlitze 63a bis 63d ist klein im Vergleich zum Schlitz 59, so daß die je Zeiteinheit durch die Schlitze 63a bis 63d strömende Kraftstoff menge praktisch konstant ist. Wenn die Relativstellung zwischen dem Schlitz 59 und dem Schlitz 63a so ist, wie sie mit ausgezogenen Linien in Figur 5 dargestellt ist, ist die Überschneidungslänge bzw. -dauer L-| dieser Schlitze groß, so daß eine verhältnismäßig große Kraftstoffmenge eingespeist wird. Wenn jedoch die Relativstellung so ist, wie sie durch die gestrichelten Linien in Figur 5 dargestellt ist, ist die Überschneidungslänge L„ verhältnismäßig klein, so daß dementsprechend die eingespeiste Kraftstoffmenge gering ist.of the control piston 55, and the metering of the fuel takes place in accordance with the length or duration of the overlap between the slot 59 of the control piston 55 and the slots 63a to 63d. This is for the slot 63a in FIG shown. The free cross section of the slots 63a to 63d is small compared to the slot 59, so that the ever Unit of time fuel flowing through the slots 63a to 63d amount is practically constant. When the relative position between the slot 59 and the slot 63a is as it is is shown with solid lines in Figure 5, the overlap length or duration L- | these slits big, so that a relatively large amount of fuel is fed will. However, if the relative position is as shown by the dashed lines in FIG is, the intersection length L "is relatively small, so that accordingly the amount of fuel fed is small.

Wenn die Drehzahl des Steuerkolbens 55 bzw. die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 konstant ist, hängt die durch die Auslässe 44a bis 44c gelieferte Kraftstoffmenge Q ausschließlich von der axialen Verschiebung bzw. dem Kolbenweg L des Steuerkolbens 55 ab. Wenn der Schlitz dreieckig ist, besteht eine lineare Beziehung zwischen der Kraftstoffmenge Q und dem Kolbenweg L, wie dies in Figur 6 dargestellt ist, so daß die Dosierung des Kraftstoffs durch die axiale Einstellung des Steuerkolbens 55 erfolgen kann.If the speed of the control piston 55 or the speed of the internal combustion engine 10 is constant, it depends on the outlets 44a to 44c delivered fuel quantity Q exclusively from the axial displacement or the piston travel L des Control piston 55 from. When the slot is triangular, there is a linear relationship between the amount of fuel Q and the piston travel L, as shown in Figure 6, so that the metering of the fuel by the axial adjustment of the control piston 55 can be done.

Der Kolbenweg L des Steuerkolbens 55 wird mittels eines Stellungsfühlers 68 für den Steuerkolben festgestellt. Der Stellungsfühler 68 umfaßt einen Ringkern 65, der am Steuerkolben 55 befestigt ist, sowie eine Primärwicklung 66 und eine Sekundärwicklung 67, die am Gehäuse 41 befestigt sind.The piston travel L of the control piston 55 is determined by means of a position sensor 68 for the control piston. Of the Position sensor 68 comprises a toroidal core 65 which is attached to the control piston 55, and a primary winding 66 and a secondary winding 67 attached to the housing 41.

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Bei dem Stellungsfühler 68 handelt es sich um einen bekannten, nach dem Prinzip des Differentialtransformators arbeitenden Stellungsfühler, der eine dem Kolbenweg proportionale elektromotorische Kraft erzeugt.The position sensor 68 is a known, working on the principle of the differential transformer Position sensor that generates an electromotive force proportional to the piston travel.

Auf den Steuerkolben 55 wirkt eine Schraubenfeder 70, die den Steuerkolben nach links in Figur 1 zu drücken versucht. Ferner wirkt auf den Steuerkolben der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 62, die den Steuerkolben 55 nach rechts in Figur 1 zu drücken versucht. Die Arbeitskammer 62 wird zum Teil von einer Kappe 71 begrenzt, die an einem Ende des Gehäuses 41 angebracht ist und in der ein Kraftstoff-Einlaß 72 sowie ein Kraftstoff-Auslaß 73 ausgebildet sind, über die der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 62 gesteuert wird.A helical spring 70, which tries to push the control piston to the left in FIG. 1, acts on the control piston 55. The hydraulic pressure in the working chamber 62, which moves the control piston 55 to the right, also acts on the control piston tried to push in Figure 1. The working chamber 62 is limited in part by a cap 71 which is at one end of the Housing 41 is attached and in which a fuel inlet 72 and a fuel outlet 73 are formed over which the hydraulic pressure in the working chamber 62 is controlled.

Die Kraftstoffeinspritzanlage umfaßt ferner Magnetventile 75 und 76, die einen hydraulischen Servomechanismus bilden, mittels dessen die Axialstellung des Steuerkolbens 55 festgelegt wird. Die Magnetventile 75 und 76 öffnen nur dann, wenn ein Einschaltsignal angelegt wird. Das Magnetventil 75 liegt in einer Leitung 77, die die Leitung 33 mit dem Einlaß 72 verbindet, und das Magnetventil 76 liegt in einer Leitung 78, die den Auslaß 73 mit der Leitung 47 verbindet. Wenn das Magnetventil 75 offen ist und das Magnetventil 76 geschlossen ist, steigt der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 62 an, so daß der Steuerkolben 55 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 70 nach rechts in Figur 1 verschoben wird. Wenn andererseits das Magnetventil 75 geschlossen ist und das Magnetventil 76 offen ist, sinkt der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 62, so daß der Steuerkolben 55 von der Kraft der Schraubenfeder 70 nach links in Figur 1 verschoben wird. Die Stellung bzw. derThe fuel injection system also includes solenoid valves 75 and 76, which form a hydraulic servomechanism, by means of which the axial position of the control piston 55 is determined will. The solenoid valves 75 and 76 only open when a switch-on signal is applied. The solenoid valve 75 is in a line 77 connecting the line 33 to the inlet 72, and the solenoid valve 76 is in one Line 78, which connects the outlet 73 with the line 47. When the solenoid valve 75 is open and the solenoid valve 76 is closed, the hydraulic pressure in the working chamber 62 increases so that the control piston 55 counteracts the force of the helical spring 70 is shifted to the right in FIG. On the other hand, when the solenoid valve 75 is closed and the solenoid valve 76 is open, the hydraulic pressure in the working chamber 62 drops, so that the The control piston 55 is displaced to the left in FIG. 1 by the force of the helical spring 70. The position or the

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Kolbenweg des Steuerkolbens 55 wird somit entsprechend der Dauer der öffnungs- und Schließphasen der MagnetventileThe piston travel of the control piston 55 is thus corresponding to the duration of the opening and closing phases of the solenoid valves

75 und 16 gesteuert.75 and 16 controlled.

Die Magnetventile 75 und 76 sind elektrisch an eine elektronische Steuervorrichtung 80 angeschlossen, die die Dauer der öffnungs- und Schließphasen der Magnetventile 75 undThe solenoid valves 75 and 76 are electrically connected to an electronic control device 80, the duration the opening and closing phases of the solenoid valves 75 and

76 in Abhängigkeit von Ausgangssignalen verschiedener Fühler steuert. Bei diesen Fühlern handelt es sich um einen Luftdurchflußfühler 22, der in der Saugleitung der Brennkraftmaschine 10 angeordnet ist, einen Sauerstoffühler 27, der im Auspuffrohr der Brennkraftmaschine 10 angeordnet ist, einen Temperaturfühler 28 für die Kühlwassertemperatur, der in einer Kühlwasserleitung der Brennkraftmaschine 10 angeordnet ist, und den in der Steuereinheit 40 angeordneten Stellungsfühler 68 für die Stellung des Steuerkolbens. Der Luftdurchflußfühler 22 ist als an sich bekannter Meßklappenfühler ausgebildet und umfaßt eine Meßklappe 22b, die stromauf der Drosselklappe 23 angeordnet ist und um eine Welle 22a entsprechend dem Luftdurchfluß schwenkbar ist, sowie ein Potentiometer 22c, das die Drehstellung der Meßklappe 22b in eine Spannung umwandelt. Der Sauerstoffühler 27 arbeitet mit einem überzug aus katalytischem Material, beispielsweise aus Platin, auf einer Oberfläche aus Zirkondioxid (ZrO2) oder Titandioxid (TiO2)· Wenn beispielsweise mit Zirkondioxid gearbeitet wird, erzeugt der Sauerstofffühler 27 eine Spannung, die sich im Bereich des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses schnell ändert, wie dies in Figur 7 gezeigt ist. Die Ausgangsspannung des Sauerstoffühlers 27 ist verhältnismäßig hoch, wenn das Abgas keinen Sauerstoff enthält and sie ist verhältnismäßig niedrig, wenn das Abgas Sauerstoff enthält. Der Temperaturfühler 28 für das Kühlwasser umfaßt eine temperaturempfind-76 controls depending on the output signals of various sensors. These sensors are an air flow sensor 22 which is arranged in the suction line of the internal combustion engine 10, an oxygen sensor 27 which is arranged in the exhaust pipe of the internal combustion engine 10, a temperature sensor 28 for the cooling water temperature which is arranged in a cooling water line of the internal combustion engine 10 , and the position sensor 68 arranged in the control unit 40 for the position of the control piston. The air flow sensor 22 is designed as a measuring flap sensor known per se and comprises a measuring flap 22b, which is arranged upstream of the throttle flap 23 and can be pivoted about a shaft 22a in accordance with the air flow, as well as a potentiometer 22c which converts the rotary position of the measuring flap 22b into a voltage. The oxygen sensor 27 works with a coating of catalytic material, for example platinum, on a surface made of zirconium dioxide (ZrO 2 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) The stoichiometric air-fuel ratio changes rapidly as shown in FIG. The output voltage of the oxygen sensor 27 is relatively high when the exhaust gas does not contain oxygen and it is relatively low when the exhaust gas contains oxygen. The temperature sensor 28 for the cooling water comprises a temperature sensitive

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liehe Vorrichtung, beispielsweise einen Thermistor, und erzeugt eine zur Kühlwassertemperatur proportionale Spannung. Die von den Fühlern 22, 27 und 28 erzeugten Spannungen sind ein Maß für die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 10.borrowed device, for example a thermistor, and generates a voltage proportional to the cooling water temperature. The voltages generated by the sensors 22, 27 and 28 are a measure of the operating conditions of the internal combustion engine 10.

Der Aufbau der elektronischen Steuervorrichtung 80 ist in Figur 8 dargestellt. Der Temperaturfühler 28 ist an die Verbindungsstelle von zwei in Reihe geschalteten Widerständen 801 und 802 angeschlossen, und der Sauerstoffühler ist an einen Integrator 807 angeschlossen. Das Potentiometer des Luftdurchflußfühlers 22 ist an in Reihe geschaltete Widerstände 812 und 813 angeschlossen und wird mit einer konstanten negativen Spannung (-V) gespeist. Parallel zu den Widerständen 801 und 802 sind in Reihe geschaltete Widerstände 803 und 804 geschaltet, die eine feste positive Spannung V teilen, so daß eine feste Spannung V1 erzeugt wird, die über einen Widerstand 805 an einen Funktionsverstärker 810 angelegt ist. Die an der Verbindungsstelle der Widerstände 801 und 802 vorliegende Spannung V~ ändert sich mit dem Widerstandswert des Temperaturfühlers 28 für die Kühlwassertemperatur, und zwar steigt sie bei einer Abnahme der Kühlwassertemperatur an. Die Spannung V? ist über einen Widerstand 806 an den Funktionsverstärker 810 angelegt. Wenn die Ausgangsspannung des Sauerstoffühlers 27 hoch ist, erzeugt der Integrator 807 eine mit der Zeit zunehmende Spannung, wogegen dann, wenn die Ausgangsspannung des Sauerstoffühlers 27 niedrig ist, der Integrator 807 eine mit der Zeit abnehmende Spannung erzeugt. Die sich in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Sauerstoffühlers 27 ändernde Integratorspannung V, wird von Widerständen 808 und 809 geteilt und ist an den Funktionsverstärker 810 angelegt. Der Funktionsverstärker 810 umfaßt eine negative Rückkopplung überThe structure of the electronic control device 80 is shown in FIG. The temperature sensor 28 is connected to the junction of two series-connected resistors 801 and 802, and the oxygen sensor is connected to an integrator 807. The potentiometer of the air flow sensor 22 is connected to resistors 812 and 813 connected in series and is supplied with a constant negative voltage (-V). In parallel with the resistors 801 and 802, series-connected resistors 803 and 804 are connected, which share a fixed positive voltage V, so that a fixed voltage V 1 is generated, which is applied to a function amplifier 810 via a resistor 805. The voltage V ~ present at the junction of the resistors 801 and 802 changes with the resistance value of the temperature sensor 28 for the cooling water temperature, namely it increases with a decrease in the cooling water temperature. The voltage V ? is applied to the functional amplifier 810 via a resistor 806. When the output voltage of the oxygen sensor 27 is high, the integrator 807 produces a voltage increasing with time, whereas when the output voltage of the oxygen sensor 27 is low, the integrator 807 produces a voltage decreasing with time. The integrator voltage V, which changes as a function of the output voltage of the oxygen sensor 27, is divided by resistors 808 and 809 and is applied to the function amplifier 810. The operational amplifier 810 includes negative feedback via

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einen Widerstand 811, so daß er als Differentialverstärker arbeitet und demzufolge eine Ausgangsspannung V. liefert, die sich in Abhängigkeit von den angelegten Spannungen V-, V? und V., ändert. Die Spannung V. ist proportional zu (-V1-V^V-.) und ist an einen Eingang X einer Analog-Multiplizierschaltung 814 angelegt, beispielsweise eine Schaltung "Intersil IC 8013". An einen Eingang X der Analog-Multiplizierschal tung 814 ist eine Spannung V,- angelegt, die in negativer Richtung proportional zum Luftdurchfluß zur Brennkraftmaschine zunimmt. Der Ausgang der Analog-Multiplizierschaltung 814 ist rückgekoppelt und an einen Eingang Z angeschlossen, der die Proportionalitätskonstante des Produktes festlegt. Die Spannungen V, und V1. werden miteinander multipliziert, und es wird eine Spannung Vg erzeugt, die proportional zum Produkt der Multiplikation (V.xVj.) ist. Diese Spannung V, gibt den Sollwert der der Brennkraftmaschine 10 zuzuführenden Kraftstoffmenge an. Diese Kraftstoffmenge soll erhöht werden, wenn der Luftdurchfluß zunimmt, während der Zeit, während der das Abgas Sauerstoff enthält,und wenn die Kühlwassertemperatur abnimmt.a resistor 811 so that it operates as a differential amplifier and consequently supplies an output voltage V. which varies as a function of the applied voltages V-, V ? and V., changes. The voltage V. is proportional to (-V 1 -V ^ V-.) And is applied to an input X of an analog multiplier circuit 814, for example a circuit "Intersil IC 8013". At an input X of the analog multiplier device 814, a voltage V, - is applied, which increases in the negative direction proportional to the air flow to the internal combustion engine. The output of the analog multiplier circuit 814 is fed back and connected to an input Z, which defines the constant of proportionality of the product. The voltages V, and V 1 . are multiplied together and a voltage Vg is generated which is proportional to the product of the multiplication (V.xVj.). This voltage V, indicates the setpoint value for the amount of fuel to be supplied to internal combustion engine 10. This amount of fuel should be increased when the air flow increases, during the time during which the exhaust gas contains oxygen, and when the cooling water temperature decreases.

Die elektronische Steuervorrichtung 80 umfaßt ferner einen Oszillator 815, der ein periodisches Signal liefert, mittels dessen die Primärwicklung 66 des Stellungsfühlers 68 periodisch erregt wird, sowie einen Gleichrichter 816, der die Ausgangswechselspannung der Sekundärwicklung 67 gleichrichtet und in eine Gleichspannung umwandelt. Die Ausgangsspannung V7 des Gleichrichters 816 ändert sich in Abhängigkeit von der Stellung des Ringkerns 65, und zwar in der Weise, daß die Spannung V7 proportional zum Kolbenweg des Steuerkolbens 55 nach links bzw. proportional zum Istwert der eingespeisten Kraftstoffmenge zunimmt.The electronic control device 80 further comprises an oscillator 815 which supplies a periodic signal by means of which the primary winding 66 of the position sensor 68 is periodically excited, and a rectifier 816 which rectifies the output alternating voltage of the secondary winding 67 and converts it into a direct voltage. The output voltage V 7 of the rectifier 816 changes as a function of the position of the ring core 65, in such a way that the voltage V 7 increases proportionally to the piston travel of the control piston 55 to the left or proportionally to the actual value of the amount of fuel fed in.

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Der Sollwert V, der der Brennkraftmaschine 10 zuzuführenden Kraftstoffmenge und der Istwert V_ der der Brennkraftmaschine 10 tatsächlich zugeführten Kraftstoffmenge werden mittels eines Komparators 817 verglichen, an den die Spannungen Vfi und V7 angelegt sind. Der Komparator 817 weist eine positive Rückkopplung über einen Widerstand 818 auf, so daß der Komparator 817 Hystereseeigenschaften hat. An den Ausgang des Komparators 817 sind in Reihe geschaltete Widerstände 819 und 820 angeschlossen. Der Komparator 817 erzeugt ein niedriges Spannungssignal, wenn die Spannung V\- größer als die Spannung V_ ist, d.h. wenn der Sollwert größer als der Istwert der Kraftstoffmenge ist. Dagegen erzeugt der Komparator 817 ein hohes Spannungssignal, wenn die Spannung V,- niedriger als die Spannung V7 ist, d.h. wenn der Sollwert kleiner als der Istwert der Kraftstoffmenge ist. Die Ausgangsspannung des Komparators 817 wird über einen Verstärker 821 an das Magnetventil 75 angelegt, und außerdem wird die Ausgangsspannung des Komparators über eine Umkehrschaltung 822 sowie einen Verstärker 823 an das Magnetventil 76 angelegt. Da die Magnetventile 75 und 76 jeweils nur dann öffnen, wenn ein hohes Spannungssignal angelegt wird, wird nur das Magnetventil 76 geöffnet, wenn der Sollwert größer als der Istwert der Kraftstoffmenge ist, wogegen dann, wenn der Sollwert kleiner als der Istwert der Kraftstoffmenge ist, nur das Magnetventil 75 geöffnet wird.The setpoint V, the amount of fuel to be supplied to the internal combustion engine 10, and the actual value V_ of the amount of fuel actually supplied to the internal combustion engine 10 are compared by means of a comparator 817 to which the voltages V fi and V 7 are applied. The comparator 817 has positive feedback through a resistor 818 so that the comparator 817 has hysteresis properties. Resistors 819 and 820 connected in series are connected to the output of the comparator 817. The comparator 817 generates a low voltage signal when the voltage V \ - is greater than the voltage V_, ie when the setpoint value is greater than the actual value of the fuel quantity. In contrast, the comparator 817 generates a high voltage signal when the voltage V 1 - is lower than the voltage V 7 , ie when the setpoint value is less than the actual value of the fuel quantity. The output voltage of the comparator 817 is applied to the solenoid valve 75 through an amplifier 821, and also the output voltage of the comparator is applied to the solenoid valve 76 through an inverter 822 and an amplifier 823. Since the solenoid valves 75 and 76 only open when a high voltage signal is applied, the solenoid valve 76 is only opened when the setpoint is greater than the actual value of the fuel quantity, whereas when the setpoint is smaller than the actual value of the fuel quantity, only the solenoid valve 75 is opened.

Die vorstehend beschriebene Kraftstoffeinspritzanlage arbeitet in folgender Weise. Der von der Kraftstoffpumpe 31 unter Druck gelieferte Kraftstoff, dessen Druck vom Druckregler 32 auf einen bestimmten Wert geregelt wird, wird der Kraftstoff-Steuereinheit 40 auf der Leitung 33 zugeführt. Der Kraftstoff strömt in den Einlaß 42 des Gehäuses 41, von wo er durch den Ringkanal 43 und die Einlaßöffnung 57 imThe fuel injection system described above operates in the following way. The fuel supplied under pressure by the fuel pump 31, its pressure from the pressure regulator 32 is regulated to a certain value, the fuel control unit 40 is fed to the line 33. The fuel flows into the inlet 42 of the housing 41, from where it flows through the annular channel 43 and the inlet opening 57 in the

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Steuerkolben 55 in den Kraftstoffkanal 56 gelangt. Wenn sich der Schlitz 59 aufgrund der Drehstellung des Steuerkolbens 55 mit einem der Schlitze 63a bis 63d überschneidet, strömt der Kraftstoff durch den Schlitz 59 in denjenigen der Schlitze 63a bis 63d, der sich gerade mit dem Schlitz 59 überschneidet. Durch einen der zugeordneten Auslässe 44a bis 44d und eine der zugeordneten Leitungen 46a bis 46d wird dann der Kraftstoff einem der Einspritzventile 12a bis 12d zugeführt. Jedes der Einspritzventile 12a bis 12d spritzt dann, wenn ihm Kraftstoff zugeführt wird, diesen Kraftstoff in den zugeordneten Saugleitungszweig 11a bzw. 11b bzw. 11c bzw. 11d ein, der zu einem zugeordneten Zylinder der Brennkraftmaschine 10 führt.Control piston 55 enters fuel duct 56. If the slot 59 due to the rotational position of the control piston 55 intersects with one of the slots 63a to 63d, flows the fuel through the slot 59 into that one of the slots 63a to 63d which just intersects with the slot 59. Through one of the assigned outlets 44a to 44d and one of the assigned lines 46a to 46d then the fuel is supplied to one of the injection valves 12a to 12d. Each of the injection valves 12a to 12d injects when fuel is supplied to it, this fuel into the associated suction line branch 11a or 11b or 11c or 11d, which leads to an assigned cylinder of the internal combustion engine 10.

Da der Rotor 50 bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 den Steuerkolben 55 jeweils einmal dreht und da das Gehäuse 41 die vier Schlitze 63a bis 63d sowie die vier Auslässe 44a bis 44d aufweist, wird aufgrund der vorstehend beschriebenen Funktionsweise der Kraftstoff bei jeweils zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 jedem der Auslässe 44a bis 44d des Gehäuses 41 jeweils einmal zugeführt, so daß der Kraftstoff jedem der Einspritzventile 12a bis 12d der Zylinder der Brennkraftmaschine 10 jeweils einmal bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird. Zwei Umdrehungen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine entsprechen einem Arbeitsspiel, wobei der Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 jeweils während des richtigen Taktes eingeführt wird. In die Zylinder wird der Kraftstoff somit intermittierend eingespritzt.Since the rotor 50 turns the control piston 55 once every two revolutions of the crankshaft of the internal combustion engine 10 rotates and since the housing 41 has the four slots 63a to 63d and the four outlets 44a to 44d, is due to the above-described mode of operation of the fuel every two revolutions of the crankshaft of the internal combustion engine 10 each of the outlets 44a to 44d of the housing 41 is supplied once, so that the fuel to each of the Injection valves 12a to 12d of the cylinders of the internal combustion engine 10 is fed to the internal combustion engine 10 once every two revolutions of the crankshaft. Two turns the crankshaft of the internal combustion engine correspond to a work cycle, with the fuel in the respective Cylinder of the internal combustion engine 10 is introduced during the correct cycle. The Fuel is thus injected intermittently.

Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird durch die Axialstellung bzw. den Kolbenweg des Steuerkolbens 55 dosiert. DieseThe amount of fuel injected is metered through the axial position or the piston travel of the control piston 55. These

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Axialstellung des Steuerkolbens 55 wird durch den hydraulischen Druck in der Arbeitskammer 62 gesteuert. Dieser hydraulische Druck wird seinerseits durch den hydraulischen Servomechanismus, der die Magnetventile 75 und 76 umfaßt, sowie die elektronische Steuervorrichtung 80 geregelt, die die Magnetventile 75 und 76 in Abhängigkeit von den Signalen der Fühler 22, 27 und 28 steuert, so daß die Stellung des Steuerkolbens 55 entsprechend den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 10 in richtiger Weise gesteuert wird.The axial position of the control piston 55 is controlled by the hydraulic pressure in the working chamber 62. This hydraulic one In turn, pressure is provided by the hydraulic servomechanism comprising solenoid valves 75 and 76, as well as the electronic control device 80, which controls the solenoid valves 75 and 76 as a function of the signals the sensor 22, 27 and 28 controls so that the position of the control piston 55 according to the operating conditions of the Internal combustion engine 10 is properly controlled.

Dadurch wird auch die durch die Einspritzventile 12a bis 12d eingespritzte Kraftstoffmenge ständig entsprechend den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 10 korrekt dosiert. Dies heißt mit anderen Worten, daß dann, wenn die elektronische Steuervorrichtung 80 aufgrund des Signals vom Stellungsfühler 68 feststellt, daß die eingespritzte Kraftstoffmenge kleiner als der aus den Signalen der Fühler 22, 27 und 28 bestimmte Sollwert der Kraftstoffmenge ist, das Magnetventil 75 mit einem Ausschaltsignal und das Magnetventil 76 mit einem Einschaltsignal speist, so daß ein Teil des Kraftstoffes in der Arbeitskammer 62 zum Kraftstoffbehälter 30 zurückgeleitet wird und der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 62 sinkt, wodurch der Steuerkolben 55 nach links verschoben wird und dadurch die Menge des eingespritzten Kraftstoffes vergrößert wird. Wenn andererseits die elektronische Steuervorrichtung 80 feststellt, daß die eingespeiste Kraftstoffmenge größer als der Sollwert der Kraftstoffmenge ist, speist sie das Magnetventil 75 mit einem Einschaltsignal und das Magnetventil 76 mit einem Ausschaltsignal·, so daß der hydraulische Druck in der Arbeitskammer 62 erhöht wird und der Steuerkolben 55 nach rechts verschoben wird, wodurch die Menge eingespeisten Kraftstoffes verringert wird.As a result, the amount of fuel injected by the injection valves 12a to 12d is also constantly corresponding to the Operating states of the internal combustion engine 10 correctly metered. In other words, if the electronic Control device 80 on the basis of the signal from position sensor 68 determines that the amount of fuel injected is smaller than the setpoint value of the fuel quantity determined from the signals from sensors 22, 27 and 28, the solenoid valve 75 feeds with a switch-off signal and the solenoid valve 76 with a switch-on signal, so that part of the Fuel in the working chamber 62 is returned to the fuel tank 30 and the hydraulic pressure in the Working chamber 62 drops, whereby the control piston 55 is shifted to the left and thereby the amount of the injected Fuel is increased. On the other hand, if the electronic control device 80 determines that the The amount of fuel is greater than the setpoint value of the amount of fuel, it feeds the solenoid valve 75 with a Switch-on signal and the solenoid valve 76 with a switch-off signal ·, so that the hydraulic pressure in the working chamber 62 is increased and the control piston 55 is shifted to the right, whereby the amount of injected fuel is reduced will.

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Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die elektronische Steuervorrichtung 80 lediglich mit den Ausgangssignalen des Luftdurchflußfühlers 22, des Sauerstofffühlers 27 und des Temperaturfühlers 28 gespeist. Es können jedoch auch die Ausgangssignale anderer Fühler, wie beispielsweise eines Temperaturfühlers für die Temperatur der Ansaugluft, eines Druckfühlers für den atmosphärischen Druck, eines Drehzahlfühlers für die Drehzahl der Brennkraftmaschine, eines Geschwindigkeitsfühlers für die Fahrzeuggeschwindigkeit usw., auf die elektronische Steuervorrichtung 80 gegeben werden, um dadurch die Genauigkeit bei der Berechnung des Sollwertes der von der Brennkraftmaschine 10 benötigten Kraftstoffmenge zu erhöhen.In the embodiment described above, the electronic control device 80 is only with the output signals the air flow sensor 22, the oxygen sensor 27 and the temperature sensor 28 are fed. It can but also the output signals of other sensors, such as a temperature sensor for the temperature of the Intake air, a pressure sensor for the atmospheric pressure, a speed sensor for the speed of the internal combustion engine, a speed sensor for vehicle speed, etc., to the electronic control device 80 are given in order to thereby improve the accuracy in calculating the setpoint value of the internal combustion engine 10 to increase the amount of fuel required.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Steuerkolben 55 von der Schraubenfeder 70 nach links gedrückt. Es ist jedoch auch möglich, am rechten Ende des Steuerkolbens 55 eine Arbeitskammer vorzusehen, in der über eine geeignete Drosselbohrung ein bestimmter hydraulischer Druck erzeugt wird,um dadurch die gewünschte Vorspannkraft auf den Steuerkolben aufzubringen.In the exemplary embodiment shown, the control piston 55 is pressed to the left by the helical spring 70. It however, it is also possible to provide a working chamber at the right end of the control piston 55 in which a suitable Throttle bore a certain hydraulic pressure is generated, thereby applying the desired preload force to the Apply control piston.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage wird somit durch die Drehung des Steuerkolbens der Kraftstoff auf die Zylinder einer Brennkraftmaschine verteilt und durch die Axialverschiebung des Steuerkolbens die gelieferte Kraftstoffmenge dosiert. Mit dem Steuerkolben wirkt die Arbeitskammer zusammen, wobei das Ausmaß der Axialverschiebung des Steuerkolbens durch den Druck in der Arbeitskammer bestimmt ist. Zum Steuern des Drucks in der Arbeitskammer dient der Servomechanismus, der seinerseits entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs gesteuert wird, bei dem der Sollwert der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraft-In the fuel injection system according to the invention Thus, through the rotation of the control piston, the fuel is distributed to the cylinders of an internal combustion engine and The amount of fuel supplied is metered through the axial displacement of the control piston. The works with the control piston Working chamber together, the extent of the axial displacement of the control piston by the pressure in the working chamber is determined. The servomechanism is used to control the pressure in the working chamber, which in turn is used accordingly the result of a comparison is controlled in which the setpoint of the engine to be supplied to the engine

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stoffmenge, der aus dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermittelt wird, mit dem Istwert der zugeführten Kraftstoffmenge verglichen wirdj der aus der Axialstellung des Steuerkolbens bestimmt wird.amount of substance derived from the operating state of the internal combustion engine is determined, is compared with the actual value of the amount of fuel suppliedj that from the axial position of the control piston is determined.

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Claims (3)

PatentansprücheClaims Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (41) mit einem Kraftstoff-Einlaß (42) , dem Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (30) zugeführt wird, und mehreren Kraftstoffauslässen (44a, 44b, 44c, 44d), über die den Zylindern der Brennkraftmaschine (10) zuzuführender Kraftstoff abgegeben wird, einen in das Gehäuse eingesetzten Steuerkolben (55), mittels dessen der vom Kraftstoff-Einlaß zu den Kraftstoff-Auslässen geleitete Kraftstoff durch Drehen des Steuerkolbens auf die Zylinder verteilt wird und durch Axialverschiebung des Steuerkolbens dosiert wird, eine Arbeitskammer (62), in die ein Hydraulikmittel eingeleitet wird, dessen Druck das Ausmaß der Axialverschiebung des Steuerkolbens bestimmt, einen hydraulischen Servomechanismus (75, 76) zum Steuern des Drucks in der Arbeitskammer in Abhängigkeit von angelegten elektrischen Steuersignalen, Detektorsignale liefernde Fühleinrichtungen (22, 27, 28) zum Ermitteln des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, einen Stellungsfühler (68), der die Axialstellung des Steuerkolbens ermittelt und ein Stellungssignal liefert, und eine elektronische Steuervorrichtung (80), die mit den Fühleinrichtungen und dem Stellungsfühler verbunden ist, wobei die elektronische Steuervorrichtung einen Sollwert der den Zylindern der Brennkraft-Fuel injection system for an internal combustion engine, characterized by a housing (41) with a fuel inlet (42), the fuel from a fuel tank (30) is supplied, and a plurality of fuel outlets (44a, 44b, 44c, 44d) through which the cylinders of the Internal combustion engine (10) to be supplied fuel is delivered, a control piston (55) inserted into the housing, by means of which that from the fuel inlet to the fuel outlets Conducted fuel is distributed to the cylinders by turning the control piston and by axial displacement of the control piston is metered, a working chamber (62) into which a hydraulic medium is introduced, the pressure of which the amount of axial displacement of the control piston determines a hydraulic servo mechanism (75, 76) for controlling of the pressure in the working chamber as a function of applied electrical control signals, delivering detector signals Sensing devices (22, 27, 28) for determining the operating state of the internal combustion engine, a position sensor (68), which determines the axial position of the control piston and delivers a position signal, and an electronic control device (80), which is connected to the sensing devices and the position sensor, the electronic control device a setpoint value of the cylinders of the internal combustion 309849/1031309849/1031 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844Dresdner Bank (Munich) Account 3939 844 Posischeck (München) Klo 670-43-804Posischeck (Munich) toilet 670-43-804 - 2 - B 8959- 2 - B 8959 maschine zuzuführenden Kraftstoffmenge aus den Detektorsignalen von den Betriebszustands-Fühleinrichtungen berechnet und ferner einen Istwert der den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge aus dem Stellungssignal vom Stellungsfühler berechnet und wobei der Sollwert und der Istwert verglichen werden und die elektrischen Steuersignale dem Ergebnis des Vergleichs entsprechend erzeugt werden.The amount of fuel to be supplied to the machine is calculated from the detector signals from the operating state sensing devices and also an actual value of the fuel quantity supplied to the cylinders of the internal combustion engine from the position signal calculated by the position sensor and the setpoint and the actual value are compared and the electrical control signals generated according to the result of the comparison. 2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Betriebszustands-Fühleinrichtungen einen Luftdurchflußfühler (22), der stromauf einer Drosselklappe (23) in der Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist und den Luftdurchfluß zur Brennkraftmaschine ermittelt, sowie einen Sauerstoffühler (27) umfassen, der den Sauerstoffgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine ermittelt.2. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the operating state sensing devices an air flow sensor (22) which is arranged upstream of a throttle valve (23) in the internal combustion engine (10) is and determined the air flow to the internal combustion engine, as well as an oxygen sensor (27) include the Determined oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine. 3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Hydraulikmittel Kraftstoff ist und daß der hydraulische Servomechanismus ein erstes Magnetventil (75), das die in die Arbeitskammer (62) aus dem Kraftstoffbehälter (30) eingeleitete Kraftstoffmenge steuert, sowie ein zweites Magnetventil (76) umfaßt, das die aus der Arbeitskammer zum Kraftstoffbehälter zurückgeführte Kraftstoffmenge steuert, wobei das erste und zweite Magnetventil von den von der elektronischen Steuervorrichtung (80) erzeugten elektrischen Steuersignalen zur Steuerung des Drucks in der Arbeitskammer geöffnet und geschlossen werden.3. Fuel injection system according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the hydraulic medium is fuel and that the hydraulic servomechanism is a first Solenoid valve (75) that controls the amount of fuel introduced into the working chamber (62) from the fuel tank (30) controls, as well as a second solenoid valve (76), which is returned from the working chamber to the fuel tank Fuel amount controls, the first and second solenoid valves being controlled by the electronic control device (80) generated electrical control signals for controlling the pressure in the working chamber opened and closed will. 803849/1031803849/1031
DE19782824639 1977-06-06 1978-06-05 IC engine low pressure fuel injection system - has fuel distributor rotor displaced hydraulically, to meter fuel corresponding to engine requirements Pending DE2824639A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1982004097A1 (en) * 1981-05-18 1982-11-25 Vermeulen Pieter Johan Leonard A system for controlling the fuel supply towards an internal combustion engine
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