DE2921604A1

DE2921604A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2921604A1
Application number: DE19792921604
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Phys Dr Knapp; Wolfgang Dipl Ing Dr Maisch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-05-28
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1980-12-11
Also published as: FR2457973A1; JPS55161960A; DE2921604C2; FR2457973B1; GB2049812A; GB2049812B; US4354472A

Description

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21.5.1979 Kh/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage S~and der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der im Schiebebetrieb ein Bypass um die Drosselklappe geschlossen wird. Dabeiis_wt jedoch nicht gewährleistet, daß im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine die Kraftstoffzumessung sicher unterbrochen wird, um den Kraftstoffverbrauch und die Erzeugung von giftigen Abgasbestandteilen zu vermindern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet ist, daß die Kraftstoffeinspritzung sicher unterbrochen wird, so daß während des Schiebebetriebes Kraftstoff nicht unnötigerweise verbraucht wird und Abgase erzeugt werden.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzanlage möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind'in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage mit Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung im Schiebebetrieb j Figur 2 ein zweites Ausführunsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage mit Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung im Schiebebetrieb.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage sind mit 1 Zumeßventile dargestellt, wobei jedem Zylinder einer nichtdargestellten gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine ein Zumeßventil 1 zugeordnet ist, an dem eine zur von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge in einem bestimmten Verhältnis stehende Kraftstoffmenge zugemessen wird. Die beispielsweise dargestellte Kraftstoffeinspritzanlage weist vier Zumeßventile 1 auf und ist somit für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine bestimmt. Der Querschnitt der Zumeßventile ist beispielsweise gemeinsam, wie angedeutet, durch ein Betätigungselement 2 in Abhängig-

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keit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine änderbar, beispielsweise in bekannter Weise in Abhängigkeit von der durch die Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge. Die Zumeßventile 1 liegen in einer Kraftstoffversorgungsleitung 3₃ in die von einer durch einen Elektromotor 4 angetriebenen Kraftstoffpumpe 5 aus einem Kraftstoffbehälter 6 Kraftstoff gefördert wird. Von der Kraftstoffversorgungsleitung 3 zweigt eine Leitung 8 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 9 geschaltet ist, das den in der Kraftstoffversorgungsleitung 3 herrschenden Kraftstoffdruck begrenzt und bei Überschreiten Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter 6 zurückfließen läßt.

Stromabwärts jedes Zumeßventils 1 ist eine Leitung 11 vorgesehen, über die der zugemessene Kraftstoff in eine Kammer 12 eines jedem Zumeßventil 1 gesondert zugeordneten Regelventiles 13 gelangt. Die Kammer des Regelventiles 13 ist durch ein beispielsweise als Membran 14 ausgebildetes bewegliches Ventilteil von einer Steuerkammer 15 des Regelventiles 13 getrennt. Die Membran 14 des Regelventiles 13 arbeitet mit einem in der Kammer 12 vorgesehenen festen Ventilsitz l6 zusammen, über den der zugemessene Kraftstoff aus der Kammer 12 zu den einzelnen, nicht dargestellten Einspritzventilen im Saugrohr der Brennkraftmaschine strömen kann. In der Steuerkammer 15 kann ebenfalls eine möglichst weiche Feder 17 angeordnet sein, die einerseits verhindert, daß bei abgestellter Brennkraftmaschine Kraftstoff aus der Kraftstoffversorgungsleitung 3 zu den nicht dargestellten Einspritzventi-

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len gelangt und andererseits ermöglicht, daß beispielsweise im Leerlaufbetrieb die an den einzelnen Zumeßventilen 1 zugemessenen Kraftstoffmengen aufeinander abgestimmt werden können.

Von der Kraftstoffversorgungsleitung 3 zweigt eine Leitung 19 ab, die über eine Steuerdrossel 20 in eine Steuerdruckleitung 21 mündet. Stromabwärts der Steuerdrossel 20 sind in der Steuerdruckleitung 21 die Steuerkammern 15 der Regelventile 13 und stromabwärts der Steuerkammern 15 eine erste Kammer 23 eines als Differenzdruckventil 24 ausgebildeten Steuerdruckventiles 24. Die erste Kammer 23 des Differenzdruckventiles 24 ist durch ein als Membran 25 ausgebildetes bewegliches Ventilteil von einer zweiten Kammer 26 des Differenzdruckventiles 24 getrennt, wobei die zweite Kammer 26 mit der Kraftstoffversorgungsleitung 3 stromaufwärts der Zumeßventile 1 in Verbindung steht. In der ersten Kammer 23 des Differenzdruckventiles 24 ist ein fester Ventilsitz 27 angeordnet, der mit der Membran 25 zusammenwirkt und über den Kraftstoff aus der Steuerdruckleitung 21 in eine Rückströmleitung 28 gelangen kann, die in den Kraftstoffbehälter 6 mündet. Ebenfalls in der ersten Kammer 23 des Differenzdruckventiles 24 ist eine die Membran 25 in Öffnungsrichtung des Differenzdruckventiles 24 beaufschlagende Feder 29 angeordnet.

Um nun in gewünschter Weise zu gewährleisten, daß während des Schiebebetriebes der Brennkraftmaschine kein Kraftstoff in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird,

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wodurch sich eine Verbrauchsminderung und eine Abgasverminderung ergibt, kann eine Bypassleitung 31 ζην Steuerdrossel 20 vorgesehen sein, die die Leitung und die Steuerdruckleitung 21 unter Umgehung der Steuerdrossel 20 miteinander verbindet. In der Bypassleitung 31 ist ein Elektromagnetventil 32 angeordnet, das nur beim Vorliegen von den Schiebebetrieb kennzeichnenden Steuersignalen geöffnet ist und bei anderen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine schließt, beispielsweise wenn es stromlos ist. Den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnende Merkr.ale sind beispielsweise eine sich in Leerlaufstellur.g befindliche Drosselklappe der Brennkraftmaschine und eine über der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine liegende Drehzahl. Ist im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine das Elektromagnetventil 32 geöffnet, so herrscht in den Steuerkammern 15 der Regelventile ebenfalls der Kraftstoffdruck der Kraftstoffversorgungsleitung 3, so daß die Regelventile unter Mitwirkung der Federn 17 schließen und eine Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzventilen unterbinden. Ist der Schiebebetrieb beendet, so wird das Elektromagnetventil 32 stromlos und schließt, so daß die Steuerdruckleitung 21 nur noch über die Steuerdrossel 20 mit der Kraftstoffversorgungsleitung 3 in Verbindung steht und der Druck in der Steuerdruckleitung 21 durch das Differenzdruckventil 24 bestimmt wird.

Anstelle des Elektromagnetventils 32 und der Bypassleitung 31 kann eine Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine

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auch dadurch erzielt werden, daß, wie gestrichelt dargestellt ist, in der Steuerdruckleitung 21 s.tromabwärts der Steuerkammerη 15 der Regelventile 13 ein Elektromagnetventil 3^ angeordnet ist, das normalerweise geöffnet ist und nur durch den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnende Steuersignale geschlossen wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Anordnung eines Elektromagnetventils 36 in der Rückströmleitung 28, das ebenfalls normalerweise geöffnet und nur beim "Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen geschlossen wird. Beim Schließen des Elektromagnetventiles 3^ bzw. J>& baut sich in der Steuerdruckleitung 21 und damit in den Steuerkammern 15 der Regelventile 13 der in der Kraftstoffversorgungsleitung 3 herrschende Kraftstoffdruck auf, und die Regelventile 13 schließen unter gleichzeitiger Mitwirkung der Federn 17· Die Elektromagnetventile 32, 3^j 36 sind in bekannter Weise durch eine elektronische Steuereinrichtung 38 ansteuerbar, in die durch Pfeile 39 gekennzeichnete Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Drosselklappenstellung und andere eingebbar sind. Es kann auch zweckmässig sein, daß C\e Elektromagnetventile 32 ₃ 3¹J, 36 zu Beginn und am Ende des Schiebebetriebes für eine bestimmte Zeit getaktet ansteuerbar sind, so daß sich für das Abschalten und das Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr geeignete übergangszustände ergeben. Es könnte auch zweckmäßig sein, das Elektromagnetventil 32 beim Starten der Brennkraftmaschine kurzzeitig zu offnen, so daß ein schnelles Durchspülen der Steuerdruckleitung 21 unmittelbar nach Betätigung des Start-

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schalters der Brennkraftmaschine möglich ist, wodurch eventuell den Start der Brennkraftmaschine beeinträchtigende Luft und Dampfblasen aus der Steuerduckleitung 21 herausgespült werden und ein schneller und sicherer Anlauf der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.

Andererseits könnte auch das Elektromagnetventil 34 oder 36 beim Starten der Brennkraftmaschine geschlossen werden, so daß eventuell im System vorhandene Gasblasen zusammengedrückt werden bzw. die Neubildung von Gasblasen verhindert wird und die Brennkraftmaschine sicher anlaufen kann.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage sind die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 gleichgebliebenen Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage nach Figur 2, daß die von der Kraftstoffversorgungsleitung 3 abzweigende Leitung 19 über ein als Steuerduckventil 41 ausgebildetes Differenzdruckventil 4l mit der Steuerdruckleitung 21 verbunden und die Steuerdrossel 20 stromabwärts der Steuerkammerη 15 der Regelventile 13 angeordnet ist. über die Steuerdrossel 20 kann somit der Kraftstoff aus der Steuerdruckleitung 21 in die Rückströmleitung 28 und von dort in den Kraftstoffbehälter 6 gelangen. Das Differenzdruckventil 41 weist ebenfalls eine erste Kammer 42 auf, die durch eine Membran 43 von einer zweiten Kammer 44 getrennt ist. Die erste Kammer 42 des Differenzdruckven-

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tiles 4l steht mit der Leitung 19 in Verbindung und weist einen festen Ventilsitz 45 auf, der mit der Membran 43 als beweglichem Ventilteil zusammenarbeitet und über den der Kraftstoff abströmen und in die zweite Kammer 44 des Differenzdruckventiles 4l gelangen kann, in der der gleiche Kraftstoffdruck herrscht, wie in den Steuerkammern 15. In der zweiten Kammer 44 des Differenzdruckventiles 4l ist eine Feder 46 angeordnet, die das Differenzdruckventil 4l in Schließrichtung beaufschlagt. Die Kraft der Feder 46 ist durch eine Zusatzkraft, in der Zeichnung beispielsweise als Pfeil 47 gekennzeichnet, in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine beeinflußbar. Eine derartige Zusatzkraft 47 könnte ebenfalls an der Feder 29 des Differenzdruckventiles 24 im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 angreifen. In dem Bypass 31 zum Differenzdruckventil 4l ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1, bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 das Elektromagnetventil 32 angeordnet, das normalerweise geschlossen ist und beim Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen öffnet, so daß das Differenzdruckventil 4l in diesem Betriebszustand hydraulisch kurzgeschlossen wird und die Regelventile 13 aufgrund .des erhöhten Druckes und der Kraft der Feder 17 ebenfalls schließen und die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzventilen unterbunden wird. Die Bypassleitung 31 und das Elektromagnetventil 32 können ebenfalls entfallen, wenn stattdessen ein Elektromagnetventil 36 in der Rückströmleitung 28 stromabwärts der Steuerdrossel 20 oder in der Steuerdruckleitung 21 stromabwärts der

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Steuerkammern 15 der Regelventile 13 angeordnet ist und so betätigt wird, daß es normalerweise geöffnet ist und beim Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen schließt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel könnte das Elektromagnetventil 32 bzw. 36 zu Beginn bzw. ar. Ende des Schiebebetriebes für eine vorbestimmte Zeit getaktet angesteuert werden, um beirr. Abschalten, bzv:. beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr bessere Übergangsbedingungen zu schaffen.

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage Zusammenfassung

Es wird eine Kraftstoffeinspritzanlage vorgeschlagen, die so ansteuerbar ist, daß beim Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird. Die Kraftstoffeinspritzar.lage unfaßt Zumeßventile (1), denen jeweils ein Regelventil (13) zugeordnet ist, dessen .bewegliches Yentilteil (I¹I) einerseits vom Kraftstoffdruck stromabwärts des jeweiligen Zumeßventiles (1) und andererseits vom Druck in einer Steuerdruckleitung (21) beaufschlagbar ist, die einerseits durch eine Steuerdrossel (20) und andererseits durch ein Steuerdruckventil (24, 4l). begrenzt wird. Irn Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine ist ein Elektromagnetventil (32), das in einem Bypaß (31) zur Steuerdrossel (20) oder zum Steuerdruckventil (¹Jl) angeordnet ist oder ein Elektromagnetventil (3¹J bzw. 36) in der Steuerdruckleitung (21) so steuerbar, iaß der Kraftstoffdruck in der Steuerdruckleitung (21) ansteigt und die Regelventile (13) schließen, wodurch die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird. ,

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Ansprüche

( 1.!Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit in einer Kraftstoffversorgungsleitung angeordneten Zumeßventilen zur Zumessung einer zur von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge in einem bestimmten Verhältnis stehenden Kraftstoffmenge, wobei die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Betriebskenngrössen der Brennkraftmaschine änderbarer Druckdifferenz erfolgt, indem das bewegliche Ventilteil eines stromabwärts jedes Zumeßventiles angeordneten und die Druckdifferenz am Zumeßventil jeweils regelnden Regelventiles einerseits vom Kraftstoffdruck stromabwärts des jeweiligen Zumeßventiles und andererseits vom Druck in einer Steuerdruckleitung beaufschlagbar ist, die einerseits durch eine Steuerdrossel und andererseits durch ein Steuerdruckventil begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen (39) der Druck in der Steuerdruckleitung (21) derart beeinfluß-

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bar ist, daß die Regelventile (13) schließen und die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird.
2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerdrossel (20) die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (3) verbunden ist, stromabwärts der Steuerdrossel (20) Steuerkammerη (15) der Regelventile (13) und das Steuerdruckventil (24) angeordnet sind und in einer Bypassleitung (31) zur Steuerdrossel (20) ein Elektromagnetventil (32) liegt, das beim Vorliegen den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnender Steuersignale (39) öffnet.
3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerdrossel (20) die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (3) verbunden ist und stromabwärts der Steuerdrossel (20) Steuerkammerη (15) der Regelventile (13), ein Elektromagnetventil (34), das beim Vorliegen den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnender Steuersignale (39) schließt, und das Steuerdruckventil (24) angeordnet sind.

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4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß über die Steuerdrossel (20) die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (3) verbunden ist und stromabwärts der Steuerdrossel (20) Steuerkammern (15) der Regelventile (13) ₃ das Steuerdruckventil (24) und ein Elektromagnetventil (36) angeordnet sind, das beim Vorlieger, von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen (39) schließt.
5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über das Steuerdruckventil (41) die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (3) verbunden ist, stromabwärts des Steuerdruckventiles (41) Steuerkammern (15) der Regelventile (13) und die Steuerdrossel (20) angeordnet sind und in einer Bypassleitung (31) zum Steuerdruckventil (41) ein Elektromagnetventil (32) liegt, das beim Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen (39) öffnet.
6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .über das Steuerdruckventil (4l)

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die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversorgungsleitung (3) verbunden ist, stromabwärts des St euerdruckventiles (4l) Steuerkammern (15) der Regelventile (13) und die Steuerdrossel (20) angeordnet sind und stromaufwärts oder stromabwärts der Steuerdrossel (20) ein Elektromagnetventil (36) angeordnet ist, das beim Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen (33) schließt.
7· Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerdruckventil ein Differenzdruckventil (24, 41) dient.
8. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß das als Differenzdruckventil (24) ausgebildete Steuerdruckventil ein bewegliches Ventilteil (25) hat, das einerseits vom Kraftstoffdruck in der Steuerdruckleitung (21) und einer Feder (29) und andererseits durch den Kraftstoffdruck (3) stromaufwärts der Zumeßventile (1) beaufschlagbar ist.

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9· Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Differenzdruckventil (4l) ausgebildete Steuerdruckventil ein bewegliches Ventilteil.(43) hat, das einerseits vom Kraftstoffdruck (3) stromaufwärts der
Zumeßventile (1) und andererseits durch den Kraftstoff drück in der Steuerdruckleitung (21) und eine
Feder (46) beaufschlagbar ist.

10/ Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnende Steuersignale (39) ansprechende Elektromagnetventil (32, 34, 36) zu Beginn und am Ende des Schiebebetriebes für eine vorbestimmte Zeit getaktet ansteuerbar ist.

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