DE2902355A1

DE2902355A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2902355A1
Application number: DE19792902355
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Gmelin; Hermann Nusser; Klaus-Juergen Peters; Peter Stiefel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-01-22
Filing date: 1979-01-22
Publication date: 1980-08-07
Also published as: JPS5598660A; US4306530A

Description

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9.1.1979 Kh/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzanlage Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der in der Kraftstoffversorgungsleitung ein Federspeicher zur Vermeidung von Dampfblasen nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine und zum Ausgleich der Volumenänderungen bei sinkenden Motortemperaturen nach dem Abstellen oder durch aus dem System ausleckenden Kraftstoff vorgesehen ist. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß das Speichervolumen nicht beliebig groß gemacht werden kann, so daß bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage das bewegliche Speicherelement nach relativ kurzer Zeit an

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seinem Endanschlag anliegt und eine weitere Dampfblasenbildung nicht mehr verhindert werden kann bzw. ein weiterer Ausgleich schwindenden Kraftstoffvolumens nicht mehr möglich ist. Dies führt bei einem erneuten Start oft so lange zu Aussetzern_s bis das System wieder vollständig mit Kraftstoff aufgefüllt ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Auffüllen des Kraftstoffeinspritzsystems mit Kraftstoff erfolgt, bevor der Startermotor der Brennkraftmaschine betätigt wird, so daß ein sicherer Start der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saugrohrabschnitt in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt 4 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem Sammelsaugrohr 6 und von dort über Saugrohrab-

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schnitte 7 zu einem oder mehreren Zylindern 8 der Brennkraftmaschine. Das Luftmeßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3_S die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer bestimmten Punktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Luftmeßorgan 3 herrschenden Luftdruck der zwischen dem Luftmeßorgan 3 und der Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Das Luftmeßorgan 3 steuert ein Zumeß- und Mengenteilerventil 10. Zur Übertragung der Stellbewegung des Luftmeßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Schwenkhebel 11, der gemeinsam mit einem Korrekturhebel 12 an einem Drehpunkt 13 gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung das als Steuerschieber 14 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 betätigt. An einer Gemischregulierschraube 15 läßt sich das gewünschte Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellen.

Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine Elektrokraftstoffpumpe 19, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffilter 22 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 23 dem Zumeß- und Mengenteilerventil 10 zuführt. Ein Systemdruckregler 2*1 hält den Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage konstant. Die Kraftstoffversorgungsleitung 23 führt über verschiedene Abzweigungen zu ersten Kammern 26 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10, so daß die eine Seite einer Membran 27 durch den Kraftstoffdruck beaufschlagt wird. Die ersten Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringnut 28 des Steuerschiebers 14 in Verbindung. Je nach Stellung

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des Steuerschiebers 14 öffnet die Ringnut 28 mehr oder weniger Steuerschlitze 29, die zu je einer zweiten Kammer 30 führen, die durch die Membran 27 von der ersten Kammer 26 getrennt ist. Aus den zweiten Kammern 30 gelangt der Kraftstoff über Einspritzleitungen 33 zu den einzelnen Einspritzventilen 3¹I, die in der Nähe der Motorzylinder 8 im Saugrohrabschnitt 7 angeordnet sind. Die Membran 27 dient als bewegliches Teil je eines Steuerventiles, das durch eine Feder 35 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offen gehalten wird. Die je
aus einer Kammer 26 und 30 gebildeten Membrandosen bewirken, daß unabhängig von der zwischen der Ringnut 28 und den Steuerschlitzen 29 bestehenden überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen 34 strömenden Kraftstoffmenge das Druckgefälle an den Zumeßstellen 28, 29 konstant bleibt.

Bei einer Schwenkbewegung des Schwenkhebels 11 wird das Luftmeßorgan 3 in den konischen Abschnitt 2 bewegt, so daß der sich zwischen Luftmeßorgan und Konus ändernde
Ringquerschnitt in einer bestimmten Funktion zum 'Verstellweg des Luftmeßorgans 3 steht.

Die Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 und damit das Luftmeßorgan 3 kann durch eine Druckfeder 45 erzeugt werden, die sich am Luftmessergehäuse abstützt und das Luftmeßorgan 3 in Schließrichtung beaufschlagt. Es genügt jedoch auch die Abstimmung zwischen dem Hebelgewicht und einem Ausgleichsgewicht 44 auf der anderen Seite des Drehpunktes 13· Die Rückstellkraft auf den Steuerschieber l4 kann ebenfalls durch als Druckflüssigkeit dienenden Kraftstoff erzeugt werden. Hierfür zweigt von der Kraft-

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Stoffversorgungsleitung 23 stromabwärts der ersten Kammern 26 der Steuerventile 26, 30, 33 eine Steuerdruckleitung 36 ab, die durch eine Abkopplungsdrossel 37 von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 getrennt ist. Mit der Steuerdruckleitung 36 ist über eine Dämpfungsdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 14 mit einer Stirnfläche 16 ragt.

Stromabwärts der Dämpfungsdrossel 38 ist in der Steuerdruckleitung 36 ein -Druckregelventil 46 vorgesehen, von dem der Kraftstoff aus der Steuerdruckleitung 36 drucklos über eine Leitung 40 zum Kraftstoffbehälter 20 zurückströmen kann. Der Druck des Kraftstoffes im Druckraum 39 erzeugt einerseits eine Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 und dient andererseits zur Dämpfung der Verstellbewegung des Luftmeßorgans 3·

Bei stillstehender Brennkraftmaschine wird beispielsweise durch die Druckfeder 45 über den Schwenkhebel 11 des Luftmeßorgans 3 der Steuerschieber 14 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 in eine Stellung verschoben, in der die Steuerschlitze 29 durch den Steuerschieber 14 geschlossen werden, aber die Stirnfläche l6 des Steuerschiebers 14 eine Spülleitung 47 öffnet, die von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 abzweigt und in den Druckraum 39 mündet. Gleichzeitig öffnet die Stirnfläche l6 des Steuerschiebers 14 in dieser Stellung Spülkanäle 48, die den Druckraum 39 mit jeder zweiten Kammer 30 der Steuerventile verbinden. An den Einspritzventilen 34 sind Abströmleitungen 60 so angeordnet, daß der über die Einspritzleitungen 33 jedem Einspritzventil 34 zugeführte Kraftstoff das Einspritzventil durchströmt und danach in die jeweilige Abströmleitung 60 gelangt. Die Abströmleitungen 60 von den ein-

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zelnen Einspritzventilen 34 führen zu einem Spülventil 59, von dem der Kraftstoff in geöffnetem Zustand des Spülventils 59 über eine Rücklaufleitung 43 und einen Druckregler 52 in die drucklose Leitung 40 gelangen kann. Das Spülventil 59 weist eine als Membran 51 ausgebildete nachgiebige Wand 51 auf, an die die beweglichen Ventilteile des Spülventils 59 gekoppelt sind. Die Membran 51 kann die beweglichen Ventilteile 66 des Spülventils 59 entgegen der Kraft einer Spülfeder 67 in Schließrichtung bewegen und begrenzt auf ihrer den beweglichen Ventilteilen 66 abgewandten Seite eine Druckkammer 49 des Spülventils 59j die über eine Druckleitung 50 mit der Kraftstoffversorgungsleitung 23 in Verbindung steht. Die durch die Membran 51 getrennten Kammern des Spülventils 59 stehen durch eine Drosselstelle 53 in der Membran 51 miteinander in Verbindung. In der Druckleitung 50 ist ein Elektromagnetventil 54 angeordnet, das in nicht erregtem Zustand die Druckleitung 50 offen hält. Das Elektromagnetventil 54 liegt in einem Stromkreis 55, der über ein Schaltglied 64, ein Zeitsteuerglied 65 und den Zündschalter 58 mit der Fahrzeugbatterie 56 in Verbindung steht.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende. Bei abgestellter Brennkraftmaschine befindet sich der Steuerschieber 14 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 in der gezeigten Stellung, in der er die Steuerschlitze 29 verschließt und die Spülleitung 47 zum Druckraum 39 und die Spülkanäle 48 zwischen dem Druckraum 39 und den zweiten Kammern 30 öffnet. Die beweglichen Ventilteile 66 des Spülventils 59 öffnen in diesem Betriebszustand durch die Kraft der Spülfeder 67 die Abströmleitungen 60 von den Einspritzventilen 34 zur Rücklaufleitung 43· Das

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Elektromagnetventil 54 hält dabei die Druckleitung 50 zwischen der Kraftstoffversorgungsleitung 23 und der Druckkammer 49 des Spülventils 59 offen. Über die Drosselstelle 53 kann ein Ausgleich der Kraftstoffdrücke beiderseits der Membran 51 des Spülventils 59 erfolgen. Wird nun der Zündschalter 58 geschlossen, so wird das Elektromagnetventil 54 erregt und schließt und gleichzeitig wird die Elektrokraftstoffpumpe 19 erregt und beginnt über die Kraftstoffversorgungsleitung 23 Kraftstoff zu fördern, der über die Spülleitung 47 in den Druckraum 39 und von dort über die Spülkanäle 48 in die zweiten Kammern 30 gelangt, von denen der Kraftstoff über die Einspritzleitungen 33 zu den Einspritzventilen 34 und von dort über die Abströmleitungen 60, das geöffnete Spülventil ^; 59j die Rücklaufleitung 43 und den Druckregler 52 in die Leitung 40 strömt. Der Druckregler 52 hält dabei einen Gegendruck aufrecht, der höher ist, als der bei maximaler Kraftstofftemperatur auftretende Kraftstoffdampfdruck, so daß gewährleistet ist, daß aus dem eventuell noch heißen Kraftstoff keine weiteren Dampfblasen austreten. Gleichzeitig zu der Kraftstoffdurchspülung über die Einspritzventile 34 und das Spülventil 59 werden selbstverständlich auch die ersten Kammern 26 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 und die Steuerdruckleitung 36 durchspült. Mit der Schließung des Zündschalters 58 wird ebenfalls ein Zeitsteuerglied 65s beispielsweise ein Multivibrator angesteuert, das nach Ablauf einer vorbestimmbaren, eventuell temperaturabhängig beeinflußbaren Zeit, beispielsweise bei Kaltstart ca. 3 Sekunden, bewirkt, daß über ein Schaltglied 64 das Elektromagnetventil 54 stromlos wird und die Druckleitung 50 von der Kraftstoffversorungsleitung 23 zur Druckkammer 49 öffnet. Hierdurch wird in Bruchteilen

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einer Sekunde, beispielsweise 0,1 Sekunden, in der Druckkammer 49 des Spülventils ein Druck aufgebaut, der bewirkt, daß die beweglichen Ventilteile 66 entgegen der Kraft der Spülfeder 67 die Abströmleitungen 60 schließen. Gleichzeitig mit der Unterbrechung des Stromkreises 55 des Elektromagnetventils 54 wird bei geschlossenem Starterschalter 63 ein Stromkreis 6l eines Startermotors 62 geschlossen, der die Brennkraftmaschine antreibt, wodurch der angesaugte Luftstrom das Luftmeßorgan 3 in Luftströmungsrichtung bewegt und der Steuerschieber 14 im Zumeß- und Mengenteilerventil 10 so weit verschoben wird, daß er mit seiner Stirnfläche 16 die Spülleitung 47 zum Druckraum 39 und die Spülkanäle 48 zwischen Druckraum 39 und zweiten Kammern 30 schließt, während gleichzeitig zwischen der Ringnut 28 und den Steuerschlitzen 29 Kraftstoff in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmenge zugemessen und den Einspritzventilen 34 zugeführt wird.

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzanlage Zusammenfassung

Es wird eine Kraftstoffeinspritzanlage vorgeschlagen, die zur Kraftstoffversorgung einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine dient. Die Kraftstoffeinspritzanlage umfaßt ein Luftmeßorgan (3), das ein Zumeß- und Mengenteilerventil (10) betätigt. In einer Abströmleitung (60) von jedem Einspritzventil (34) zu einer Rücklauf leitung (43) ist ein Spülventil (59) angeordnet, das bei abgestellter Brennkraftmaschine geöffnet ist und unmittelbar nach Betätigen des Zündschalters (58) der Brennkraftmaschine ein Rückströmen der über die Kraftstoffversorgungsleitung (23) und das Zumeß- und Mengenteilerventil (10) zu den Einspritzventilen (34) strömenden Kraftstoffes über die Abströmleitungen (60) ermöglicht, bis ein durch ein Zeitsteuerglied (65) ansteuerbares Elektromagnetventil (5*0 eine Druckleitung (50) zu einer Druckkammer (49) des Spülventils (59) öffnet und der in der Druckkammer (49) herrschende Druck eine mit den beweglichen Ventilteilen (66) des Spülventils (59) verbundene Membran (51) derart beaufschlagt, daß das Spülventil (59) schließt. Gleichzeitig mit dem öffnen des Elektromagnetventils (54) wird der Stromkreis des Startermotors (62) ges-chlossen, so daß nach dem vorhergehenden Auffüllen aller Leitungen und Aggregate der Kraftstoffeinspritzanlage mit Kraftstoff nun ein sicherer Start der Brennkraftmachine gewährleistet ist.

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Claims

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Anspruch

Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Luftmeßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Luftmeßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge bewegt wird und dabei einen als bewegliches Teil ausgebildeten Steuerschieber eines in der Kraftstoffversorgungs- · leitung angeordneten Zumeß- und Mengenteilerventils für die Zumessung einer der Luftmenge entsprechenden Kraftstoffmenge verstellt und die Zumessung bei konstanter Druckdifferenz erfolgt, indem in den Kraftstoffstrom stromabwärts der Zumeßstellen je ein Steuerventil eingeschaltet ist, welches jeweils von einem zwei Kammern trennenden nachgiebigen Glied im Durchströmquerschnitt änderbar ist und in den ersten Kammern der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffversorgungsleitung und in den zweiten Kammern der Kraftstoffdruck stromabwärts jeder Zumeßstelle im Sinne eines Öffnens der Steuerventile auf das nachgiebige Glied einwirkt, wobei

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die Kraftstoffversorgungsleitung stromabwärts der ersten Kammern der Steuerventile über eine Abkopplungsdrossel mit einer Steuerdruckleitung mit mindestens einer weiteren Drosselstelle verbunden ist'und mit der Steuerdruckleitung ein Druckraum in Verbindung steht, in den der Steuerschieber ragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (l4) des Zumeß- und. Mengenteilerventiles (10) bei stillstehender Brennkraftmaschine eine Stellung einnimmt, in der er mit seiner in den Druckraum (39) ragenden Stirnfläche (16) eine von der Kraftstoffversorgungsleitung (23) abzweigende Spülleitung (47) und Spülkanäle (48) öffnet, die den Druckraum (39) mit den zweiten Kammern (30) der Steuerventile (26, 30, 33) verbinden und in einer Abströmleitung (60) von jedem einzelnen Einspritzventil (34) zu einer Rücklaufleitung (43) ein Spülventil (59) angeordnet ist, dessen bewegliche Ventilteile (66) durch eine nachgiebige Wand (51) betätigbar sind, die eine mit der Kraftstoffversorgungsleitung (23) über eine Druckleitung (50) verbundene Druckkammer (49) des Spülventils (59) einseitig begrenzt, wobei in der Druckleitung (50) ein Elektromagnetventil (54) angeordnet und derart ansteuerbar ist, daß es bei geöffnetem Zündschalter (58) der Brennkraftmaschine die Druckleitung (50) offenhält und mit Schließung des Zündschalters (58) der Stromkreis einer Elektrokraftstoffpumpe (19) zur KraftstoffVersorgung über die Kraftstoffversor-

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gungsleitung (23) und des Elektromagnetventils (5*0 geschlossen und ein Zeitsteuerglied (65) angesteuert wird, das nach Ablauf einer vorbestimmbaren Zeit bewirkt, daß der Stromkreis (55) des Elektromagnetventiles (5¹O unterbrochen und der Stromkreis (6l) eines Startermotors (62). der Brennkraftmaschine geschlossen wird, so daß das Elektromagnetventil (5*0 die Druckleitung (50) öffnet und durch die dann an der beweglichen Wand (51) des Spülventiles (59) angreifende Druckkraft das vorher geöffnete Spülventil (59) und damit die Abströmleitungen (60) schließt.

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