DE2921604C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritz­ anlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt (DE-OS 27 30 386), bei der im Schiebebereich ein Bypass um die Drosselklappe geschlossen wird. Dabei ist jedoch nicht gewährleistet, daß im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine die Kraft­ stoffzumessung sicher unterbrochen wird, um den Kraft­ stoffverbrauch und die Erzeugung von giftigen Abgas­ bestandteilen 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 Kraft­ stoffeinspritzung sicher unterbrochen wird, so daß während des Schiebebetriebes Kraftstoff nicht unnö­ tigerweise verbraucht wird und Abgase erzeugt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnah­ men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse­ rungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoff­ einspritzanlage möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritz­ anlage mit Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung im Schiebebetrieb,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbei­ spiel einer Kraftstoffeinspritzanlage mit Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung im Schiebebetrieb.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage sind mit 1 Zumeßven­ tile dargestellt, wobei jedem Zylinder einer nichtdar­ gestellten gemischverdichtenden fremdgezündeten Brenn­ kraftmaschine 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 Zu­ meßventile 1 auf und ist somit für eine Vierzylinder- Brennkraftmaschine bestimmt. Der Querschnitt der Zu­ meßventile ist beispielsweise gemeinsam, wie ange­ deutet, durch ein Betätigungselement 2 in Abhängig­ keit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine änderbar, beispielsweise in bekannter Weise in Ab­ hängigkeit von der durch die Brennkraftmaschine an­ gesaugten Luftmenge. Die Zumeßventile 1 liegen in einer Kraftstoffversorgungsleitung 3, in die von ei­ ner durch einen Elektromotor 4 angetriebenen Kraft­ stoffpumpe 5 aus einem Kraftstoffbehälter 6 Kraft­ stoff gefördert wird. Von der Kraftstoffversorgungs­ leitung 3 zweigt eine Leitung 8 ab, in die ein Druck­ begrenzungsventil 9 geschaltet ist, das den in der Kraftstoffversorgungsleitung 3 herrschenden Kraft­ stoffdruck 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 12 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 ei­ nem in der Kammer 12 vorgesehenen festen Ventilsitz 16 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 Brenn­ kraftmaschine Kraftstoff aus der Kraftstoffversorgungs­ leitung 3 zu den nicht dargestellten Einspritzventi­ len gelangt und andererseits ermöglicht, daß beispiels­ weise im Leerlaufbetrieb die an den einzelnen Zumeß­ ventilen 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 Steuer­ drossel 20 sind in der Steuerdruckleitung 21 die Steu­ erkammern 15 der Regelventile 13 und stromabwärts der Steuerkammern 15 eine erste Kammer 23 eines als Differenzdruckventil 24 ausgebildeten Steuerdruckven­ tiles 24. Die erste Kammer 23 des Differenzdruckven­ tiles 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 strom­ aufwärts 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 Differenzdruck­ ventiles 24 ist eine die Membran 25 in Öffnungsrich­ tung des Differenzdruckventiles 24 beaufschlagende Feder 29 angeordnet.

Um nun in gewünschter Weise zu gewährleisten, daß wäh­ rend des Schiebebetriebes der Brennkraftmaschine kein Kraftstoff in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wodurch sich eine Verbrauchsminderung und eine Abgas­ verminderung ergibt, kann eine Bypassleitung 31 zur Steuerdrossel 20 vorgesehen sein, die die Leitung 19 und die Steuerdruckleitung 21 unter Umgehung der Steu­ erdrossel 20 miteinander verbindet. In der Bypass­ leitung 31 ist ein Elektromagnetventil 32 angeordnet, das nur beim Vorliegen von den Schiebebetrieb kenn­ zeichnenden Steuersignalen geöffnet ist und bei ande­ ren Betriebszuständen der Brennkraftmaschine schließt, beispielsweise wenn es stromlos ist. Den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnende Merkmale sind beispielsweise eine sich in Leerlaufstellung befindli­ che 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 Ein­ spritzventilen unterbinden. Ist der Schiebebetrieb be­ endet, so wird das Elektromagnetventil 32 stromlos und schließt, so daß die Steuerdruckleitung 21 nur noch über die Steuerdrossel 20 mit der Kraftstoffver­ sorgungsleitung 3 in Verbindung steht und der Druck in der Steuerdruckleitung 21 durch das Differenzdruck­ ventil 24 bestimmt wird.

Anstelle des Elektromagnetventils 32 und der Bypass­ leitung 31 kann eine Unterbrechung der Kraftstoffein­ spritzung im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine auch dadurch erzielt werden, daß, wie gestrichelt dar­ gestellt ist, in der Steuerdruckleitung 21 stromabwärts der Steuerkammern 15 der Regelventile 13 ein Elektro­ magnetventil 34 angeordnet ist, das normalerweise ge­ öffnet ist und nur durch den Schiebebetrieb der Brenn­ kraftmaschine kennzeichnende Steuersignale geschlos­ sen 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 34 bzw. 36 baut sich in der Steuerdruckleitung 21 und damit in den Steuerkammern 15 der Regelventile 13 der in der Kraft­ stoffversorgungsleitung 3 herrschende Kraftstoffdruck auf, und die Regelventile 13 schließen unter gleichzei­ tiger Mitwirkung der Federn 17. Die Elektromagnetven­ tile 32, 34, 36 sind in bekannter Weise durch eine elektronische Steuereinrichtung 38 ansteuerbar, in die durch Pfeile 39 gekennzeichnete Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Drosselklappenstel­ lung und andere eingebbar sind. Es kann auch zweckmäßig sein, daß die Elektromagnetventile 32, 34, 36 zu Beginn und am Ende des Schiebebetriebes für eine be­ stimmte Zeit getaktet ansteuerbar sind, so daß sich für das Abschalten und das Wiedereinsetzen der Kraft­ stoffzufuhr geeignete Übergangszustände ergeben. Es könnte auch zweckmäßig sein, das Elektromagnetventil 32 beim Starten der Brennkraftmaschine kurzzeitig zu öffnen, so daß ein schnelles Durchspülen der Steuer­ druckleitung 21 unmittelbar nach Betätigung des Start­ schalters der Brennkraftmaschine möglich ist, wodurch eventuell den Start der Brennkraftmaschine beeinträch­ tigende Luft und Dampfblasen aus der Steuerdruckleitung 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 Gasbla­ sen verhindert wird und die Brennkraftmaschine sicher anlaufen kann.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzanlage sind die gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gleichgebliebenen Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritz­ anlage nach Fig. 2, daß die von der Kraftstoffversor­ gungsleitung 3 abzweigende Leitung 19 über ein als Steu­ erdruckventil 41 ausgebildetes Differenzdruckventil 41 mit der Steuerdruckleitung 21 verbunden und die Steuer­ drossel 20 stromabwärts der Steuerkammern 15 der Re­ gelventile 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 Differenzdruckven­ til 41 weist ebenfalls eine erste Kammer 42 auf, die durch eine Membran 43 von einer zweiten Kammer 44 ge­ trennt ist. Die erste Kammer 42 des Differenzdruckven­ tiles 41 steht mit der Leitung 19 in Verbindung und weist einen festen Ventilsitz 45 auf, der mit der Mem­ bran 43 als beweglichem Ventilteil zusammenarbeitet und über den der Kraftstoff abströmen und in die zweite Kammer 44 des Differenzdruckventiles 41 gelangen kann, in der der gleiche Kraftstoffdruck herrscht, wie in den Steuerkammern 15. In der zweiten Kammer 44 des Dif­ ferenzdruckventiles 41 ist eine Feder 46 angeordnet, die das Differenzdruckventil 41 in Schließrichtung be­ aufschlagt. Die Kraft der Feder 46 ist durch eine Zu­ satzkraft, in der Zeichnung beispielsweise als Pfeil 47 gekennzeichnet, in Abhängigkeit von Betriebskenn­ größen der Brennkraftmaschine beeinflußbar. Eine der­ artige Zusatzkraft 47 könnte ebenfalls an der Feder 29 des Differenzdruckventiles 24 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 angreifen. In dem Bypass 31 zum Diffe­ renzdruckventil 41 ist, in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, bei dem Ausführungs­ beispiel nach Fig. 2 das Elektromagnetventil 32 ange­ ordnet, das normalerweise geschlossen ist und beim Vorliegen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen öffnet, so daß das Dif­ ferenzdruckventil 41 in diesem Betriebszustand hydrau­ lisch kurzgeschlossen wird und die Regelventile 13 auf­ grund des erhöhten Druckes und der Kraft der Feder 17 ebenfalls schließen und die Kraftstoffzufuhr zu den Ein­ spritzventilen unterbunden wird. Die Bypassleitung 31 und das Elektromagnetventil 32 können ebenfalls entfal­ len, wenn statt dessen ein Elektromagnetventil 36 in der Rückströmleitung 28 stromabwärts der Steuerdrossel 20 oder in der Steuerdruckleitung 21 stromabwärts der 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. am Ende des Schiebebetriebes für eine vorbestimmte Zeit getaktet angesteuert werden, um beim Abschalten bzw. beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr bessere Übergangsbedingungen zu schaffen.

Claims (10)

1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit in einer Kraft­ stoffversorgungsleitung angeordneten Zumeßventilen zur Zumessung einer zur von der Brennkraftmaschine ange­ saugten Luftmenge in einem bestimmten Verhältnis ste­ henden Kraftstoffmenge, wobei die Zumessung bei kon­ stanter, jedoch in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine änderbarer Druckdifferenz erfolgt, indem das bewegliche Ventilteil eines strom­ abwärts jedes Zumeßventiles angeordneten und die Druck­ differenz am Zumeßventil jeweils regelnden Regelventi­ les einerseits vom Kraftstoffdruck stromabwärts des jeweiligen Zumeßventiles und andererseits vom Druck in einer Steuerdruckleitung beaufschlagbar ist, die einer­ seits durch eine Steuerdrossel und andererseits durch ein Steuerdruckventil begrenzt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mittels den Schiebebetrieb der Brenn­ kraftmaschine kennzeichnenden Steuersignalen (39) der Druck in der Steuerdruckleitung (21) derart beeinfluß­ 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 Kraftstoffversorgungs­ leitung (3) verbunden ist, stromabwärts der Steuer­ drossel (20) Steuerkammern (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 Kraftstoffversorgungs­ leitung (3) verbunden ist und stromabwärts der Steu­ erdrossel (20) Steuerkammern (15) der Regelventile (13), ein Elektromagnetventil (34), das beim Vorliegen den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kennzeich­ nender Steuersignale (39) schließt, und das Steuer­ druckventil (24) angeordnet sind.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Steuerdrossel (20) die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversorgungs­ leitung (3) verbunden ist und stromabwärts der Steuer­ drossel (20) Steuerkammern (15) der Regelventile (13), das Steuerdruckventil (24) und ein Elektromagnetven­ til (36) angeordnet sind, das beim Vorliegen 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 Kraftstoffversor­ gungsleitung (3) verbunden ist, stromabwärts des Steu­ erdruckventiles (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 Vorlie­ gen von den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kenn­ zeichnenden Steuersignalen (39) öffnet.

6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über das Steuerdruckventil (41) die Steuerdruckleitung (21) mit der Kraftstoffversor­ gungsleitung (3) verbunden ist, stromabwärts des Steu­ erdruckventiles (41) Steuerkammern (15) der Regelven­ tile (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 Brennkraft­ maschine kennzeichnenden Steuersignalen (39) schließt.

7. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerdruckventil ein Differenzdruckventil (24, 41) dient.

8. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Differenzdruckventil (24) ausgebildete Steuer­ druckventil ein bewegliches Ventilteil (25) hat, das einerseits vom Kraftstoffdruck in der Steuerdrucklei­ tung (21) und einer Feder (29) und andererseits durch den Kraftstoffdruck (3) stromaufwärts der Zumeßven­ tile (1) beaufschlagbar ist.

9. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Differenzdruckventil (41) ausgebildete Steuerdruck­ ventil ein bewegliches Ventilteil (43) hat, das ei­ nerseits vom Kraftstoffdruck (3) stromaufwärts der Zumeßventile (1) und andererseits durch den Kraft­ stoffdruck in der Steuerdruckleitung (21) und eine Feder (46) beaufschlagbar ist.

10. Kraftstoffeinspritzanlage nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine kenn­ zeichnende Steuersignale (39) ansprechende Elektro­ magnetventil (32, 34, 36) zu Beginn und am Ende des Schiebebetriebes für eine vorbestimmte Zeit getaktet ansteuerbar ist.