DE3147633C1 - Kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents

Description

• Die Kraftstoffeinspritzanlage weist ein in einem Saugrohr 2 der nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeordnetes Kraftstoffzumeßorgan 4 auf, dessen Stauscheibe 6 entsprechend der im Saugrohr 2 strömenden Verbrennungsluftmenge angehoben wird und einen Steuerkolben 8 betätigt. Stromab der Stauklappe 6 ist im Saugrohr 2 eine willkürlich steuerbare Drosselkiappe 10 gelagert Der in einem Kraftstoffbehälter 12 befindliche Kraftstoff wird von einer Pumpe 14 in eine Kraftstoff-Vorlaufleitung 16 gefördert. Die Vorlaufleitung 16 mündet in eine Kammer 18 im Zumeßorgan 4. An diese Kammer 18 ist über ein Überdruckventil 20 eine Kraftstoff-Rücklaufleitung 22 angeschlossen, die überschüssigen, abgesteuerten Kraftstoff wieder in den Kraftstoffbehälter 12 leitet Innerhalb des Zumeßorganes 4 sind in Kammern 24 membranartige Differenzdruckventile 26 angeordnet, die die Kammern 24 unterteilen. An die Kammern 24 ist einerseits der Kraftstoffvorlauf über eine als Abkoppelungseinrichtung wirkende Drossel 25 angeschlossen.
• Die andere Hälfte der Kammern 24 wird über eine Steuerkante des Steuerkolbens 8 mit Kraftstoff versorgt, der über die Differenzdruckventile 26 und entsprechende Leitungen den Einspritzventilen 28 zugeführt wird. Die den Einspritzventilen 28 zugeführte Kraftstoffmenge ist somit abhängig vom Verbrennungsluftdurchsatz und dem beiderseits der Differenzdruckventile 26 vorliegenden Kraftstoffdruck An die stromab der Drossel 25 angeschlossene, steuerdruckseitige Hälfte der Kammern 24 ist eine Steuerdruckleitung 30 angeschlossen, die in ein elektromagnetisch betätigtes Taktventil 32 mündet Das Taktventil 32 ist ferner über eine Leitung 34 mit der Kraftstoff-Rücklaufleitung 22 verbunden. Das Taktventil 32 wird über eine elektrische Leitung 36 und eine elektronische Auswerteschaltung 38 von einem Sauerstoffmeßsensor 40 angesteuert Der Sauerstoffmeßsensor 40 ragt in eine Abgasleitung 42 der Brennkraftmaschine. Das Taktventil 32 öffnet und schließt periodisch abhängig von der Abgaszusammensetzung, wobei es im Öffnungszustand die Steuerdruckleitung 30 mit der Leitung 34 bzw. der Rücklaufleitung 22 verbindet. Dementsprechend wird der Steuerdruck und damit die Einspritzmenge von Kraftstoff abhängig vom Verbrennungsluftdurchsatz einerseits und von der Abgasqualität andererseits geregelt An das Zumeßorgan 4 ist noch ein nicht näher dargestellter Warmlaufregler 44 angeschlossen, dessen Funktion jedoch hier nicht erläutert ist Aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Steuerdruckleitung 30 und der drucklosen Leitung 34 ergeben sich durch die periodische Taktsteuerung des Taktventiles 32 Druckstöße, die sich phasenverschoben stromauf und stromab des Taktventiles 32 fortpflanzen. Zur Vermeidung dieser Druckstöße sind die mittelbar über das Zumeßorgan 4 stromauf des Taktventiles 32 liegende Kraftstoff-Vorlaufleitung 16 und die stromab liegende Kraftstoff-Rücklaufleitung 22 mittels eine Gehäuseteiles 46 zusammengefügt Das Gehäuseteil 46 ist durch eine nachgiebige Trennwand 48 in zwei Kammern 50, 52 unterteilt. Die Trennwand 48 ist durch eine kraftstoffbeständige, elastische Membrane gebildet, welche in einer Trennebene des Gehäuseteiles 46 eingespannt ist. Die Kammer 50 ist mit einer Eingangsöffnung 16b und einer Ausgangsöffnung 16a versehen, an die Abschnitte der Vorlaufleitung 16 angeschlossen sind. Desgleichen weist die Kammer 52 eine Ein- und Ausgangsöffnung 22a, 22b auf, die mit Abschnitten der Rücklaufleitung 22 korrespondieren.
• In der Kammer 52 ist zudem eine sich an dem Gehäuseteil 46 abstützende Druckfeder 54 angeordnet, welche die Trennwand 48 in Richtung zur Kammer 50 vorspannt. Die Kraft der Druckfeder 54 ist so gewählt, daß diese den auf die Trennwand 48 wirkenden Differenzdruck zwischen der vorlaufseitigen und rücklaufseitigen Kammer 50 bzw. 52 ausgleicht.
• Durch die funktionsmäßig zusammengeführten Leitungen 16, 22, die durch eine gemeinsame, nachgiebige Trennwand 48 voneinander getrennt sind, kann ein Volumenausgleich bzw. ein Abbau der Druckstöße erfolgen.
• Gegebenenfalls kann, wie in gestrichelten Linien dargestellt, an die stromauf des Taktventiles 32 liegende Leitung bzw. an die Vorlaufleitung 16 noch eine weitere, volumenveränderliche Kammer 56 mit einer nachgiebigen Trennwand 58 angeschlossen sein, welche zu einer weiteren Glättung der Druckstöße in der Vorlaufleitung 16 beiträgt Die Kammer 56 kann unmittelbar in dem Gehäuseteil 46 vorgesehen sein.
• Zu einer genaueren Abstimmung der Druckfeder 54 kann es zweckmäßig sein, diese an einer in die Kammer 52 ragenden Einstellschraube abzustützen, welche von außerhalb des Gehäuseteiles 46 verstellt werden kann Obwohl die Erfindung an einer mechanischen Kraftstoffeinspritzanlage erläutert wurde, ist deren Einsatz auch für eine überwiegend elektronisch gesteuerte Einspritzanlage mit einem Taktventil anwendbar. Beispielsweise kann die Stauklappe 6 durch einen Hitzdraht-Luftmassenmesser ersetzt sein, dessen Signale ebenfalls einer das Taktventil ansteuernden Auswerteeinheit zugeführt werden. Die Einspritzmenge wird dann ausschließlich durch das Taktventil bestimmt, welches in einer Steuerdruckleitung einen der- einzuspritzenden Kraftstoffmenge proportionalen Kraftstoffdruck liefert Der Gehäuseteil 46 kann dann in die Steuerdruckleitung oder in eine von der Steuerdruckleitung abgekoppelte Kraftstoff-Vorlaufleitung integriert sein.
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Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit einem Taktventil, welches in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine periodisch eine unter Druck stehende kraftstoff-führende Leitung mit einer unter geringerem Druck stehende kraftstoff-führende Rücklaufleitung-verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (Vorlaufleitung 16) und die Rücklaufleitung (22) derart geführt sind, daß ihre Innenräume an einer Stelle (Gehäuseteil 46) mittel-oder unmittelbar stromauf und stromab des Taktventiles (32) nur durch eine gemeinsame, nachgiebige Trennwand (48) voneinander getrennt sind.
2. 2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, mit einer unter Druck stehenden kraftstoff-führenden Vorlaufleitung (16), welche von einer die Einspritzmenge beeinflussenden Steuerdruckleitung (30) mittels einer Abkoppelungseinrichtung (Drossel 25 im Kraftstoff-Zumeßorgan 4) abgekoppelt ist, wobei das Taktventil (32) die Steuerdruckleitung (30) mit der Rücklaufleitung (22) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Rücklaufleitung (22) zusammengeführte Leitung die Vorlaufleitung (16) ist.
3. 3. Kraftstoffeinspritzanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daßin der Rücklaufleitung (22) eine die Trennwand (48) vorspannende Feder (Druckfeder 54) angeordnet ist, deren Kraft die auf die Trennwand (48) wirkenden, überwiegenden Druckkräfte aus der Vorlaufleitung (16) ausgleicht
4. 4. Kraftstoffeinspritzanlage nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch ein Gehäuseteil (46) mit zwei Kammern (50, 52), die durch die nachgiebige Trennwand (48) voneinander getrennt sind, wobei die eine Kammer (50) eine Eingangs- (16b) und eine Ausgangsöffnung (16a) für den Kraftstoffvorlauf und die zweite Kammer 52 eine Eingangs- (22a) und eine Ausgangsöffnung (22b) für den Kraftstoffrücklauf aufweist und als Feder zur Vorspannung der Trennwand eine in der zweiten Kammer (52) angeordnete am Gehäuseteil (46) abgestützte Druckfeder (54) dient.
5. 5. Kraftstoffeinspritzanlage nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung (Vorlaufleitung 16) stromauf des Taktventiles (32) eine weitere volumenveränderliche Kammer (56) mit einer nachgiebigen Trennwand (58) eingeschaltet ist.

   Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

   Bei derartigen Kraftstoffeinspritzanlagen, bei denen die Kraftstoffeinspritzmenge ausschließlich von einem von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine gesteuerten Taktventil bestimmt oder von einem eine zusätzliche Regelung bewirkenden Taktventil beeinflußt wird, stellt sich das Problem, daß durch die Unterbrechungsfunktion des Taktventiles Druckstöße in den kraftstoff-führenden Leitungen entstehen, welche störende Auswirkungen im Einspritzsystem insbesonde- re aber hörbare Geräusche verursachen können.

   Eine unter den Gattungsbegriff fallende lÇraftstoffeinspritzanlage ist beispielsweise der DE-OS 24 48306 entnehmbar. Das elektromagnetisch gesteuerte Taktventil wird über eine elektronische Auswerteschaltung von einem Sauerstoffmeßfühler im Abgasstrang der Brennkraftmaschine angesteuert und moduliert einen die Einspritzmenge beeinflußenden Steuerdruck durch periodisches Verbinden einer Steuerdruckleitung mit einer Kraftstoffrücklaufleitung. Dadurch ist es möglich, die Kraftstoff-Luft-Zusammensetzung der Brennkraftmaschine abhängig von der Abgasqualität in einem konstanten Verhältnis zu regeln (Lambda-Regelung).

   Bei der Modulation des Steuerdruckes über das Taktventil treten in den kraftstoff-führenden Leitungen Druckstöße auf, die sich durch lästige zirpende Geräusche bemerkbar machen können. In der vorgenannten DE-OS wird deshalb bereits vorgeschlagen, zur Dämpfung dieser Druckstöße einen Speicher im Steuerdruckkreislauf vorzusehen. Wie sich herausgestellt hat, können damit jedoch die Geräusche nicht vollständig eliminiert werden.

   Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die gattungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit einfachen Mitteln derart weiterzubilden, daß durch das Taktventil verursachte Geräusche zuverlässig vermieden sind.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Durch das Zusammenführen einer stromauf und einer stromab des Taktventiles liegenden Kraftstoffleitung und deren Trennung durch eine gemeinsame, nachgiebige Trennwand werden die zueinander phasenverschobenen Druckstöße durch gegenseitigen Volumenausgleich aufgehoben und Geräusche zuverlässig eliminiert. Eine stromauf des Taktventiles liegende Kraftstoffleitung kann sowohl eine unmittelbar stromauf des Taktventiles liegende Steuerdruckleitung als auch eine mittelbar über eine Abkoppelungseinrichtung stromauf liegende Kraftstoff-Vorlaufleitung sein.

   Bei einer zusätzlich dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 2 entsprechenden Kraftstoffeinspritzanlage haben sich die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 2 als besonders vorteilhaft und zweckmäßig hinsichtlich des Änderungsaufwandes, der Geräuschdämpfung und der Unterbringungsmöglichkeit in einem Kraftfahrzeug erwiesen.

   Durch die Merkmale des Patentanspruches 3 kann die Druckdifferenz zwischen den zusammengeführten Leitungen ausgeglichen werden. Dadurch wird die Ansprechempfindlichkeit und die Lebensdauer der nachgiebigen Trennwand erhöht.

   Der zusammengeführte Bereich der Kraftstoffleitungen kann zweckmäßig entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 4 ausgebildet sein. Gemäß Patentanspruch 5 kann schließlich zusätzlich in einer Kraftstoffleitung stromauf des Taktventiles eine weitere, volumenveränderliche Kammer mit einer nachgiebigen Trennwand bzw. ein Speicher angeordnet sein.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben.

   Die schematische Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage.