DE2929032C2

DE2929032C2 - Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung

Info

Publication number: DE2929032C2
Application number: DE2929032A
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Chiryu Ando; Mikio Nagoya Minoura; Katsuhiko Toyota Motosugi; Setsuro Sekiya; Masaharu Sumiyoshi; Yuzo Takeuchi; Junzo Nagoya Uozumi
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-07-18
Publication date: 1985-01-17
Also published as: US4294213A; JPS6011213B2; JPS5575542A; DE2929032A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffzuführeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Kraftstoffzuführeinrichtung dieser ArI ist aus der GB-PS 14 69 125 bekannt. Die proportional zum Luftdurchsatz des Ansaugsystems arbeitende Kraftstoff-Dosiereinrichtung kann nur dann für ein konstantes Luft-/Kraftstoffverhältnis A sorgen, wenn der Druckabfall am Dosierkolben für alle seine Stellungen und die Stellungen seiner Steuerkanten konstant gehalten wird. Um dies zu erreichen, besitzt die bekannte Kraftstoffzuführeinrichtung den folgenden Aufbau: Der zu dosierende Kraftstoff wird zunächst über wine jeweilige erste Kammer bzw. Primärkammer des membrangesteuerten Druckregelventils, dann zum Dosierkolben und von diesem über mehrere Kraftstoffleitungen zur jeweiligen anderen Kammer bzw. Sekundärkammer des; Druckregelventils geführt. Von jeder dieser Kammern führt über eine Leitung je eine Kraftstoff-Speiseleitung zu den jeweiligen Einspritzventile η bzw. Kraftstoff-Dosierventilen. Die Membran wird durch die Feder und den Druck des dosierten Kraftstoffs in eine Richtung vorgespannt, die das Abheben der Membran von der öffnung bewirkt: der noch nicht gedrosselte bzw. dosierte Versorgungsdruck in der Primärkammer wirkt diesen Vorspannkräften entgegen, so daß der Druckabfall über dem Dosierkolben im wesentlichen konstant

to gehalten werden kann.

Es hat sich aber herausgestellt, daß diese bekannte Kraftstoffzuführeinrichtung wie auch andere, nach dem selben Prinzip arbeitende Einrichtungen, nicht in jeder Hinsicht optimal konzipiert ist Als nachteilig hat sich

t5 z. B. herausgestellt, daß das Druckregelventil dadurch, oaß der gesamte zuzuführende Kraftstoff durch dieses gedrosselt werden muß, mit einer großen Kapazität ausgestattet werden muß. Wenn nur eine Membrankammer vorgesehen ist, so bedeutet dies, daß die Öffnung der Kraftstoff-Speiseleitung in einem sehr weiten Bereich veränderbar sein muß, der vom maximal von der Brennkraftmaschine benötigten Kraftstoffbedarf bis zur Schließstellung hin reicht Weil aber der maximale Abstand zwischen Membran und Öffnung durch den maxi- malen Durchfluß bestimmt wird, ist dieser dementsprechend groß und es ist daher schwierig, die Drosselung des Kraftstoffs über den gesamten Meaibran-Verformungshub mit gleicher Qualität zu steuern. Zur Realisierung einer exakten Regelung in diesem großen Do-

jo sierbercich mit dementsprechend großem Membranhub, muß die Membran entweder einen ausreichend großen Durchmesser besitzen, was zur Vergrößerung der Steuerungsgenauigkeit aber gleichzeitig zu größeren Ansprechzeiten der Steuerung führt oder es muß für eine Aufteilung des dosierten Kraftstoffs in mehrere kleine parallel geschaltete Druckregelventile gesorgt werden, deren Gesamtkapazität dann wieder der Steuerkapazilät der Brennkraftmaschine angeglichen sein muß bzw. entspricht. Diese Aufteilung erfolgt bei der

Lehre gemäß GB-PS 14 69 125. Die Kife-elungscharakte-

ristik kann man dadurch /war verbessern, die Kosten dieser Regelungseinrichtung steigen aber durch diese

Maßnahme sehr schnell an. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Kraftstoffzuführeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß das Druckregelventil unabhängig von der stark schwankenden Kraftstoff-Durchsatzmenge im Hinblick auf ein gutes Ansprechverhalt°n gestaltet werden und im Zusam- menwirken mit den anderen Komponenten der Krafistoffzuführeinrichtung eine neue Funktion übernehmen kann, die insgesamt eine schnei! ansprechende Kraftstuff-/Luftgemischregulierung sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Kraftstoff nicht mehr von der Membran des Druckregelventils dosiert, sondern er kann ungehindert zum Kraftstoff-Dosierventil strömen.

Der Druck des dosierten Kraftstoffs wirkt allerdings nach wie vor in der zweiten Kammer bzw. der aekundärkammcr des Druckregclventils, das jedoch erfindungsgemäß eine gegenüber dem Stand der Technik völlig andersgeartete Funktion übernimmt: In die erste

Kammer bzw. in die Primärkammer ragt die öffnung einer Kraftstoff-Steuerleitung, die durch die Membrar. drossclbar ist und mit dem Kraftstoffdosiervcntil einerseits und über eine Drossel mit einer Rücklauflciiung

|| andererseits in Verbindung steht Das Druckregelventil [g arbeitet dadurch nicht mehr als Drossel für den dosier- [i] ten Kraftstoffstrom, sondern in Verbindung mit der fs Kraftstoffsteuerleitung und der Drossel als Verstärker % der Druckdifferenz über dem Dosierkolben. Kleine ig Druckdifferenzschwankungen führen somit zu einer ■ξ;; großen Veränderung des Drucks in der Kraftstoff-Steu- 'v£ erlcitung, weil die feste Drossel bei zunehmendem K Durchfluß durch die Öffnung für eine überproportiona- U Ie Druckveränderung in der Kraftstoff-Steuerleitung f.. sorgi(Jp ~ (ς)²).

if; Auf diese Weise kann trotz kleiner räumlicher Ausge- |i staltung des Druckregelventils eine große Stellkraft auf vji das Kraftstoff-Dosierventi¹, übertragen werden, was ti auch in sehr kurzer Zeit geschieht, wodurch die Voraus-Sf setzung für die Verbesserung des Ansprechverhaltens g§ der Kraftstoff-Zuführeinrichtung geschaffen wird.
I': Da bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffzuführein-

\i richtung ein Integral-Steuersystem verwendet wird, bei P* dem sich die Druckdifferenz über der Membran des ΐί Membranventil mit dem Druckabfall über der Dosier- |v einrichtung ändert, kann die Steuercharakterhtik dc-s t Membransitzes äußerst empfindlich gewählt werden. !Ä Dabei ist diese äußerst hohe Empfindlichkeit sehr ein- |j; fach zu realisieren, da die Querschnittsfläche des Mem- *; branventils bei voller Öffnung kleiner gemacht werden f ί kann, weil dieses lediglich noch von einem Steuerstrom § des dosierten Kraftstoffs beaufschlagt wird. Die Querfr schnittsfläche bei voller Öffnung wird beispielsweise im fe wesentlichen gleich der Querschnittsfläche der festen Drossel gewählt, so daß das Membranventil als wir- ?- kungsvoller Verstärker arbeiten kann. Dadurch kann insbesondere das Ansprechverhalten der Kraft-toffzu- : rühreinrichtung bei Laständerungen der Brennkraftmai schine erheblich verbessert werden.
■ > Die erfindungsgemäße neue Funktion des Membran-

; ventils führt dabei zu dem besonderen Vorteil, daß der ' Kolben des Kraftstoff-Dosierventils bedingt durch die j/ erfindungsgemäße Verstärkung des Drucksignais des Druckregelve^tils vollkommen frei im Hinblick auf die Anforderungen des Motorbetriebs konzipiert werden • kann, wonach der Kraftstoffdurchsatz im gesamten Leistungsbereich der Brennkraftmaschine um dem Faktor 80 variieren kann. Die erfindungsgemäße Trennung des hochempfindlichen Stcuerglieds in Form des Druckregelventils und des sehr robusten Einsp'itzdosierkolbens führt dazu, daß die Kraftstoffzuführeinrichtung selbst bei hoher Stellgenauigkeit nicht zu Ventil-Flattererscheinungen neigt, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, das die Einspritzeinrichtung räumlich kompakt gestaltet werden kann, wobei Reibungseinflüsse im Bereich des Einspritzdosierkoibens keine große Bedeutung mehr erlangen, da der in der Steuerkammer herrschende Betätigungsdruck im Vergleich zum Betriebsdruck im Bereich des Druckregelventils sehr hoch ist. Darüber hinaus ergibt sich durch den angehobenen Betätigungsdruck in der Steuerkammer die Möglichkeit, den Hub des Einspritz- bzw. Dosierkolbens zu vergrößern, wodurch das Ansprechverhalten der Kraftstoffzuführeinrichtung zusätzlich angehoben werden kann. Diese Öffnet auch die Möglichkeit, ein Einspritzventil mit einer Kraftstoff-Luft-Verwirbelung anzusteuern.

Die Ausbildung des Kraftstoffdosierventils gemäß Unteranspruch 2, insbesondere die besondere Gestallung des Kolbens, haf den besonderen zusätzlichen Vorteil, daß der oben angesprochene Verstärkungseffekt noch vergrößert wird, so u*ß bereits bei kleinen Abweichungen des Druckabfalls über dem Dosierkolben vom Sollwert ein sofortiges Ansprecnen des Kraflstoff-Dosierventils sichergestellt ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprücbe.

Aus der AT-PS 2 05 289 ist ein Kraftstoff-Dosierventil mit variabler Durchflußöffnung gezeigt, das jedoch in einer vom Erfindungsgegenstand abweichenden Weise angesteuert ist. Die dort gezeigte Ansteuerung soll sicherstellen, daß die Dosierventile trotz unterschiedlieher fertigungsbedingter Abmessungen bei gleichem Dosierdruck öffnen und schließen. Die Dosierung des Kraftstoffs erfolgt wie bei der GB-PS 14 69 125 derart, daß der gesamte zuzuführende Kraftstoff über das Druckregelventil geführt und dort gedrosselt wird.

Aus der DE-AS 12 12 780 und der DE-PS 12 14 047 sind Gemischbildungseinrichtungen bekannt, bei denen neben einer Kraftstoffdosiereinrichtung ein Regelventil für einen Steuerdruck sowie ein Kraftstoffdosierventil mit variabler Durchflußöffnung vorgesehen ist, dessen öffnungsgraü zum Ansaugsystem vom Druck in der als Kraftstoffsteuerleitung dienenden Kr;:.istoffieitung geregelt wird, die über eine feste Drossel mi: einer Rücklaufleitung in Verbindung steht. Der vom Dosierkolben auf- und zusteuerbare Brennstoffkanal führt allerdings im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand und zum gattungsbildbilden Stand der Technik nicht zu einem Druckregelventil, sondern direkt zum Einspritz- bzw. Kraftstoff-Dosierventil, und die zu diesem führende Kraftstoffleitung ist im weiteren Unterschied zum Erfindungsgegenstand nicht in Abhängigkeit von dem am Dosierkolben auftretenden Druckabfall auf- bzw. zusteuerbar. Der Druckabfall über dem Dosierkolbensystem wird im Unterschied zum gattungsbildenden Stand der Technik durch eine membrangesteuerte Dosiernadel auf einem konstanten Wert gehalten, die mit der vom Druckregelventil beaufschlagten Rei'erenzdruckkammer zusammenwirkt, deren Druck konstant gehalten wird, damit durch die Rückwirkung über die von der Kraitstofidüse zur Kraftstoffkammer führende Leitung auch der Druckabfall über einem Dosierkolben konstant bleibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Schnittdarstel'.ang einer ersten Ausführungsform der Kraftstoffzuführeinrichtung und

F i g. 2 eine ausschnittsweise Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform.

so Zunächst wird auf F i g. 1 eingegangen, die eine erste Ausführungsform der Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Br;nnkraftmaschine zeigt. Zur nicht dargestellten Brennkraftmaschine gehör! iine Ausgangsleitung bzw. ein Saugrohr 1, in das durch einer nicht dargestellten Luftfilter aufgrund der Saugwirkung der Brennkraftmaschine Luft eingesaugt wird. Im Saugrohr ist e*n Drosselventil angeordnet, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Kolbenventil ausgebildet ist, jedoch auch als Drosselklappe ausgebildet sein kann. Das Drosselventil weis·, ei.ien Kolben 4 auf. der durch eine Öffnung Sa in der Wand des Saugröhfes 1 hindurch in das Saugrohr 1 hineinragt. Der Kolben 4 ist relütiv zum Saugrohr 1 verschiebbar und steht in Schließrichtung unter Vorspannung durch eine Feder 5, die in einem

h¹) zylindrischen Gehäuse -*a angeordnet ist.

Fest mit dem Kolben 4 ist eine zu diesem koaxiale Kolbenstange 46 verbunden. Das (in F i g. 1) linke Ende der Kolbenstange 46 ragt durch den Boden des zyündri-

sehen Gehäuses 4a nach außen und ist mit einem nicht dargestellten Verbindungsgestänge verbunden, das wiederum mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden ist, das vor dem Fahrersitz in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Stromauf des Drosselventils lsi im Saugrohr 1 ein als Luftklappe ausgebildetes Luftventil 3 angeordnet. Der Kolben 4 des Drosselventils öffnet und schließt das Saugrohr 1 entsprechend der Stellung des Gaspedals und steuert dadurch die durch das Saugrohr 1 angesaugte Luftströmung. Das Luftventil wird in Abhängigkeit vom Durchfluß der Ansaugluft so gesteuert, daß es weiter öffnet, wenn der Durchfluß der Ansaugluft zunimmt. Dabei erfolgt die Steuerung in der Weise, daß der Druck in einer pneumatischen Kammer 6, die einerseits vom Luftventil 3 und andererseits vom Kolben 4 des Drosselventils begrenzt wird, bei gleichbleibendem Betrieb der Brennkraftmaschine konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck ist ein Rückkopplungsrcgclsystem vorgesehen. Dieses Rückkopplungsregelsystem ist so ausgebildet, daß es hydraulisch vom Druck des Kraftstoffs betätigt wird. Der aus einem Kraftstofftank 18 entnommene Kraftstoff wird mittels einer Kraftstoffpumpe 19 unter Druck gesetzt. Der Druck des Kraftstoffs wird mittels «ines Druckreglers 21 geregelt. Der Kraftstoff, der dadurch einen bestimmten Druck hat, wird durch eine Druckleitung 20 zu einem Einlaß 33 eines Schaltventils 30 geleitet, das als Dreiwegventil ohne Schaltüberdeckung ausgebildet ist. Das Schaltventil 30 weist einen Auslaß 34 auf, der an eine Rückströmleitung 23 angeschlossen ist.

Die Rückströmleitung 23 steht direkt mit dem Kraftstofftank 18 in Verbindung. Der Druck in der Rückströmleitung ist daher praktisch gleich dem atmosphärischen Umgebungsdruck. Zwischen dem Einlaß 33 und dem Auslaß 34 ist ein Auslaß 35 ausgebildet, an den ein einfachwirkender Zylinder 41 angeschlossen ist. Zum einfachwirkenden Zylinder 41 gehört ein Kolben 40, der über ein Verbindungsgestänge 43 mit einem Schwenkarm verbunden ist. mittels dessen die Luftklappe des Luftventils 3 verschwenkt werden kann. Eine Feder 44 beaufschlagt das Luftventil 3 in Öffnungsrichtung.

Das Schaltventil 30 ist ferner mit einer Druckkammer 48 versehen, in die unter Druck stehender Kraftstoff durch eine feste Drossel 49 über eine Leitung 20i> eingeleitet wird, die von der Druckleitung 20 abzweigt. Die Druckkammer 48 dient als Druckregelkammer für ein Sauerstoffühler-Rückkopplungssystem, das mittels eines nicht dargestellten, im Auspuffrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Sauerstciiühlers Signale erzeugt und ein vom Sauerstoffühler angesteuertes Stellglied 404 einstellt, das die Rückströmung von der Druckkammer 48 zum Kraftstofftank 18 steuert, um auf diese Weise unter Zuhilfenahme einer Stelleinrichtung 400 bis 407 den Druck in der Druckkammer 48 einzustellen.

Das linke Ende des Kolbenschiebers 31 des Schaltventiis 30 liegt an einem Hebel 28 an, der an seinem oberen Ende an einem Lagerzapfen 27 angelenkt ist. An seinem unteren Ende ist der Hebel 28 mit einer Membran 26 eines Druckfühlers 26a verbunden, der den Druck der Ansaugluft feststellt Die Membran 26 begrenzt eine Kammer 26c/. die durch einen Kanal 266 mit der pneumatischen Kammer 6 im Saugrohr ί verbunden ist. In der Kammer 26c/ ist eine Feder 26'.- angeordnet, die die Membran 26 normalerweise nach links in Fi g. 1 drückt.

Mit dem beschriebenen Rückkopplungsregelsystem wird der Druck in der pneumatischen Kammer 6 im stationären Zustand konstant gehalten.

Das Luftventiil 3 isi mittels eines Verbindungsgcstanges mit einer Kraftstoff-Dosicrvorrichtung 8a verbunden. Die Kraftsloff-Dosicrvorrichtung 8a ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie den der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff so dosiert, daß der Druckfluß des der Brennkraftmaschine zugeführten Kr?ftstoffs proportional zum Durchfluß der Ansaugluft gehalten wird. Dies wird erreicht, indem das Ausmaß der Öffnung einer Strömungssteuereinrichtung mit variabler Durchf! jßöffnung proportional zum Durchfluß der Ansaugluft gehalten wird, wobei allerdings die Druckdifferenz an der Kraftstoff-Dosiervorrichtung 8a konstant gehalten werden muß.

Die Kraftstofi-Dosiervorrichiung 8a besieht im wesentlichen aus einem Dosicrkolben 8. der über ein Vcrbindungsgestängc 7 mit dem Luftventil 3 verbunden ist. und einem Zylinder 9, in dem der Dosierkolben 8 verschiebbar sitzt. Der Dosierkolben 8 weist ein im Zylinder 9 angeordnetes, hohles zylindrisches Ende 10 auf. Dieses hohle zylindrische Ende 10 ist mit einem Schlitz 10a versehen, der mil einer Ringnut 12 im Zylinder ^r* zusammenwirken kann. Die Ringnut 12 und der Schlitz 10a bilden zusammen eine Dosieröffnung. Im Zylindei 9 ist ein Einlaß 11 ausgebildet, der an eine Leitung 2da angeschlossen iüt.die von der Druckleitung 20 abzweigt. Der durch den Einlaß 11 eingeleitete Kraftstoff strömt in das hohle Ende 10 des Dosicrkolbens 8 zum Schlitz 10a. Während der Kraftstoff durch die Dof.ieröffnung strömt, deren ölifnungsausmaß durch die Ü'jerdeckung des Schlitzes 10,3 mit der Ringnut 12 bestimmt ist, wird der Kraftstoff dosiert. Als dosierter Kraftstoff strömt er danach in einen; Kraftstoffkanal 13. Da der Dosicrkolben über das Verbindungsgestänge 7 mit dem Ventil 3 verbunden ist, kann der Kraftstoff entsprechend der Stellung bzw. Bewegung des Luftventils 3 dosiert werden. Um den Kraftstoff proportional zum Ausmaß der Öffnung des Lultventiis zu dosieren, ist es notwendig, eine konstante Druckdifferenz an der Kraftstoff-Dosiervorrichtung 8a. d. h. zwischen dem Einlaß 11 und dem Kraftstoffkanal 13 für den dosierten Kraftstoff, aufrechtzuhalten. Zu diesem Zweck weist die Kraftstoffzuführeinrichtung ein Druckregelventil auf, das im folgenden beschrieber wird.

Das Druckregelvcntil besteht im wesentlichen aus einem Membranventil 44. das die Schwankungen der Druckdifferenz an der Kraftstoff-Dosiervorrichtung 8a feststellt und verstärkt, sowie einer Strömungssteuereinrichtung mir. variabler Durchflußöffnung, die als

so Kraftstoffdosiei'ventil 337 so ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeil von festgestellten und verstärkten / uderungen der Druckdifferenz den der Brennkraftmaschine zuzuführenden, dosierten Kraftstoff unterschiedlich drosselt.

Das Membranventil 14 umfaßt eine erste Kammer 147, die einen l-inlaß 146 für den dosierten Kraftstoff aufweist. Der Einlaß 146 ist an den Kraftstoffkana! 13 für den dosierten Kraftstoff angeschlossen. Ferner gehört zum Membranventil 14 eine zweite Kammer 148, die einen EinlaO 149a aufweist, der über einen Kanal 149 an die Leitung ;20a angeschlossen ist, so daß am Einlaß 149a Lieferkraftstoff, d.h. Kraftstoff mit dem vom Druckregler 21 geregelten Druck, vorliegt. Zwischen der ersten Kammer 147 und der zweiten Kammer 148 befindet sich eine Membran 51. Innerhalb der zweiten Kammer 148 isi eine Düse 331 angeordnet die an ihrem der Mitte der Membran zugewandten Ende eine Eintrittsöffnung 351 und an ihrem anderen Ende eine Ab-

!52 aufweist. Die AblalJoHnung 152 sieht über fine Leitung "507 in Verbindung mit dem Kraftstofftank 18. wobei in der Leitung 507 eine feste Drossel 506 ungeordnet ist. Dies führt dazu, daß der aus der Ablaßoffnung 352 abgelassene Kraftstoff auf einen durch die feste Drossel 506 erzeugten Widersland trifft. IXt Druck lies abgelassenen Kraftstoffs siromauf der festen Di'-issel 506 steigt tlaher an, wenn der Kraftstoffdurehflud durch die Ablaliöffnung 352 zunimmi. Die Leitung 507 ist stromauf der festen Drossel 506 mit einem linde einer Kraftsioff-Steucrleilung 353 verbunden, die an ihrem anderen finde an eine Steuerkammer 505 des Kraftstoffdosierventils 337 mn variabler Durchfallöffnung angeschlossen ist. In der ersten Kammer 147 des Membranventil 14 ist eine Feder 147.1 angeordnet, die die Membran 51 in Richtung zur zweiten Kammer 148 drückt.

Vom Kraflsloffkanal 11 für den dosierten Kraftstoff zweigt siromauf des Membranventil* 14 eine Kraftstoff-Speiseleitung 15 ab. die an eine Dosicrkammer J34 für dosierten Kraftstoff des Kraftsioffdosicrveniils 337 mit variabler Durchflußöffnung angeschlossen ist.

Zwischen der .Sieuerkamnier 505 und der Kammer 334 des Kraftstoffdosierventils 337 mit variabler DurehfluUoffnung, befindet sich ein bewegbarer Dosierkolbcn 335,336. Fest mit einem Boden des Dosierkolbens ist ein Kolbenschaft 336 verbunden. Der Kolbenschaft 336 verläuft durch die Kraftstoff-Dosierkammer 334 und dann durch eine Bohrung 332, die im vorderen Abschnitt der Doiierkammer 334 ausgebildet ist. Das Ende des Kolbe^schafts336 ragt vor in eine Kraftstoff-Ausiriitskamincr 338. Die Kraftstoff-Aiistrittskammer 338 weist einen zylindrischen Wandabschnitt und im Anschluß an den zylindrischen Wandabschniti einen konischen Wandabschnitl auf. Durch den zylindrischen Wandabschnitt münden in die Austrittskammer 338 zwei öffnungen 339 und 340, die in Verbindung mit der Dosierkammer 334 stehen. Die beiden öffnungen weisen >·.. B. in Uiriiangsrichiung einen Abstand von !80 :mf und sind tangential bezüglich der als Wirbelkammer ausgebildeten Austrittskammer 338 ausgerichtet. Der in die Kammer 338 durch die öffnungen 339 und 340 eintretende dosierte Kraftstoff folgt daher einer spiraligen Slrömungsbahn entlang dem zylindrischen Wandabschniti. Der dosierte Kraftstoff wird dann durch eine Düsenöffnung 344 in der Nähe des Drosselventils in das Saugrohr 1 eingespritzt.

Um die Düsenöffnung 344 herum kann eine Luft-Wirbelkammer 345 so angeordnet sein, dall ein Teil der durch das Saugrohr 1 strömenden Ansaugluft durch einen Liifteinlaß 92 in die Luft-Wirbelkaminer 345 einströmt und eine Wirbelströmung erzeugt. Der verwirbelt aus der Austriltskamnier 338 durch die Düsenöffnung 344 austretende Kraftstoff wird daher von einem in der Luft-Wirbclkammer 345 erzeugten Luftwirbel noch stärker verwirbclt, was die Zerstäubung zu feinsten Kraftstoffteilehen unterstützt.

Der Innendurchmesser des zylindrischen Wandabschnitles der Kraf'stoff-Austriuskammer 338 ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Kolbenschafts 336. Das freie Ende des Kolbensehafts 336 ist so angeordnet, daß es mit den Öffnungen 339 und 340 zusammenwirkt und variable Durchflußöffnungen bildet. In der Dosierkammer 334 ist eine Feder 334.1, und in der Steuerkammer 505 ist eine Feder 503 angeordnet, wobei diese beiden Federn auf den Kolbenboden 335 in entgegengesetzten Richtungen drücken.

Das vorstehend beschriebene Druckregclventil zur Konstanthaltung des Druckabfalls libci dem Dosierkolben 8 arbeitet in folgender Weise.

Wenn die Druckdifferenz, an der Kraftstoff-Dosiervorrichtung 8a. d. h. die Druckdifferenz zwischen dem ^r> l'inlaß 11 und dem Kraftstoffkanal 13 von einem vorgegebenen Wert abweicht, indem beispielsweise der Druck im Kraftstoffkanal 13 ansteigt, so daü die genannte Druckdifferenz sinki. wird die Membran 51 des Membranventils 14 in Richtung zur zweiten Kammer 148 ausgelenkt, so daß der Abstand zwischen dem Ende der Düse 331 und der Membran 51 kleiner wird. Aufgrund des verringerten Abstandes wird die Kraftstoffströmung in die Eintrittsöffming 351 gedrosselt, so daß der Durchfluß des Kraftstoffs, der durch die Ablaßöff-5 nung 352 und die feste Drossel 506 in den Kraftstofftank 18 abgelassen wird, abnimmt, wodurch schlagartig der Druck in der Kraftstoff-Steueileilung 353 sinkt. Daher sinkt auch der Druck in der Steuerkammer 505 des Kraftstoffdosierventils 337 mit variabler Durchflußöffnung !kCniagariig, so daß der Druck in der Dosickammcr 334 für dosiet ten Kraftstoff vergleichsweise größer wird und eine Verschiebung des bewegbaren Kolbens 335, 336 in Richtung zur Stcuerkammer 505 bewirkt. Dadurch werden die öffnungen 339 und 340 weiter geöffnet, was dazu führt, daß die Kraftstoffströmung in die Austrittskammer 338 des Dosierventils 337 auf einen geringeren Widerstand trifft. Aufgrund dieser schwächeren Drosselung sinkt der Druck im Kraftstoffkanal 13, wodurch der oben erwähnte Anstieg des Druckes in

jo diesem Kanal abgeglichen wird, so daß die vorgegebene Druckdifferenz an der Dosiervorrichtung wieder hergestellt ist.

Wenn andererseits angenommen wird, daß der Druck im Kraftstoffkanal 13 verringert ist, wird die Membran 51 des Membranventil 14 zur ersten Kammer 147 ausgelenkt, so daß der Abstand zwischen der Membran und der Düse 331 zunimmt. Demzufolge steigt der Krafts!offdurchf!uB durch die Eintrittsöffnung 351 und die Ablaßöffnung 352 zum Kraftstofftank 18. Wegen der festen Drossel 506 bewirkt der erhöhte Kraftstoffdurchfluß einen schlagartigen Druckanstieg in der Kraftstoff-Steuerleitung 353 und demzufolge in der Steuerkammer 505, so dall der bewegbare Kolben 335, 336 in Richtung zur Dosierkammer 334 für dosierten Kraftstoff verschoben wird. Dadurch wird das Öffnungsausmaß der öffnungen 339 und 340 verringert, so daß die Kraftstoffströmung aus der Dosierkammer 334 zur Kraftstoff-Austrittskammer 338 stärker gedrosselt wird. Dies wiederum hat einen Anstieg des Druckes im Kraftstoffkanal 13 zur Folge, so daß die angenommene Verringerung in diesem Kanal kompensiert wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß das Membranventil 14 und das Kraftstoffdosierventil 337 mit variabler Durchflußöffnung in Form einer Einspritzvorrichtung zusammen ein Rückkopplungsregelsystem bilden. Daher wird die Druckdifferenz an der Kraftstoff-Dosiervorrichtung 8.7 genau auf einen bestimmten konstanten Wert geregelt, so daß es möglich ist. den Kraftstoff proportional zur Stellung des Luft-

bo ventils 3 zu dosieren. Dabei ist jedoch der Durchmesser der Membran 51 des Membranventil 14 im Vergleich zum Durchmesser der Membranen herkömmlicher Druckdifferenz-Konstantregelventile wesentlich geringer. Ferner ist das Obergangsverhalten beim Kraftstoff-

b5 dosieren besser und außerdem treten Regelschwingungen ptakiisch nicht auf.

In Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, gemäß der der Kraftstoffkanal 13 und die

Speiseleitung IS so angeordnet sind, daß fast der gesamte dosierte Kraftstoff das Membranventil 14 umgeht, ist es auch möglich, das Membranventil so auszubilden, daß der dosierte Kraftstoff durch die erste Kammer 147 des Membranventils 14 strömt, wie dies in Fi g. 3 dargestellt ist.

Hi.rzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung, mit einem Konstantdruck-Regelventil für die Ansaugleitung, das betriebsmäßig mit einem in eine Kraftstoff-Versorgungsleitung eingegliederten Dosierkolben gekoppelt ist, der einen Kraftstoffkanal linear auf- und zusteuert, welcher zu einem Druckregelventil führt, das eine gegen den Kraftstoff-Versorgungsdruck arbeitende Membran besitzt, durch die eine zu einem Kraftstoffdosierventil führende Kraftstoffleitung in Abhängigkeit von dem am Dosierkolben auftretenden Druckabfall auf- bzw. zusteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß vom Kraftstoffkanal (13) eine Kraftstoff-Speiseleitung (15) abzweigt, die in ein Kraftstoffdosierventil (337) mit variabler Durchflußöffnung mündet, dessen Öffnungsgrad zum Ansaugsystem vom Druck in der als Kraftstoff-Steuerleitung dienenden Kraftstoffleitung (352, 353) geregelt wird, welche über eine feste Drossel (506) mit einer Rücklaufleitung (507) in Verbindung steht.

2. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffdosierventil (337) einen Dosierzylindsr besitzt, in dem ein T-förmiger und zwischen Federn (334a. 503) zentrierter Dosierkolben (335,336) verschiebbar angeordnet ist, durch dessen Kolbenboden (335) der Do sierzylinder in eine mit der Kraftstoffsteuerleitung (352,353) vei Jundene Steuerkammer (505) und ein«: Dosierkammer (334) {u»tertej?*. ist, in welche die Speiseleitung (15) mündet und die über Verbin dungsöffnungcn (339, 340} mit -jner zylindrischen, dem Kolbenschaft (336) angepaßten Austrittskammer (338) in Verbindung steht, in die hinein der KoI-benschaft (336) verschiebbar ist.

3. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Speiseleitung (15) vor dem Druckregelventil (14) vom Kraftstoffkanal (13) abzweigt.

4. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch ί oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff-Speiseleitung (15) vom Druckregelventil (14) abzweigt.