DE3151889C2 - Fuel injection system on an internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection system on an internal combustion engine

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Abstract

Einem Brennstoffeinspritzsystem mit einer herkömmlichen, einen Pumpenstempel mit quer und/oder schräg zur Stempel achse verlaufenden Steuerkanten für Einspritzbeginn- und -endesteuerung aufweisenden Einspritzpumpe und einem hiervon mit Brennstoff versorgten Einspritzventil, das eine in Schließrichtung druckfederbeaufschlagte Ventilnadel aufweist, ist zur Kompensation von den Betrieb der Brennkraftmaschine verschlechternden inneren und äußeren Einflüssen eine für diesen Zweck vorgesehene Einrichtung zugeordnet. Diese Einrichtung arbeitet in Abhängigkeit von solchen den Betrieb der Maschine beeinflussenden Parametern und vermag bei Erfordernis den Druckverlauf einer einspritzpumpenseitig vorgegebenen Brennstoffeinspritzmenge im Leitungsweg zwischen Einspritzpumpe und Einspritzventil zeitlich im Sinne einer Späterlegung des Einspritzbeginnes zu beeinflussen.A fuel injection system with a conventional, a pump plunger with transverse and / or oblique to the plunger axis running control edges for injection start and end control having and an injection valve supplied with fuel from this, which has a valve needle acted upon by compression spring in the closing direction, is to compensate for the operation of the Internal and external influences which deteriorate the internal combustion engine are assigned a device provided for this purpose. This device works as a function of such parameters influencing the operation of the machine and can, if necessary, influence the pressure curve of a fuel injection quantity specified on the injection pump side in the line path between injection pump and injection valve in terms of delaying the start of injection.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzsystem an Brennkraftmaschinen mit Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a fuel injection system on internal combustion engines with features accordingly the preamble of claim 1.

Bei derartigen bekannten, herkömmlichen Brennte stoffeinspritzsystemen wird der Beginn und das Ende eines Einspritzvorganges durch die mit Saugbohrungen zusammenwirkenden Stcucrkantcn am Pumpcnstcmpcl der Einspritzpumpe gesteuert. Der Beginn, die DauerIn such known, conventional fuel injection systems, the beginning and the end an injection process through the stamped edges on the pump component, which interact with the suction bores controlled by the injection pump. The beginning, the duration

und das Ende eines Einspritzvorganges sind mithin ausschließlich durch konstruktive Gegebenheiten an der Einspritzpumpe festgelegt Bei Brennkraftmaschinen mit einem derartigen Einspritzsystem kann jedoch sich ändernden inneren und äußeren, den Betrieb der Maschine beeinflussenden Faktoren nicht Rechnung getragen werden. Eine Brennkraftmaschine ist konstruktiv üblicherweise auf einen bestimmten maximalen Zünddruck ausgelegt, der nicht bzw. nur kurzfristig überschritten werden darf. Der Zünddruck hängt nun aber im wesentlichen von inneren und äußeren Betriebsfaktoren der Maschine ab, die in der Regel nicht konstant sind, sondern sich ändern können. Unter solchen äußeren, den Betrieb der Maschine und damit den Zünddruck beeinflussenden Faktoren sind zu verstehen beispielsweise die Qualität und damit die Zündwilligkeit des Brennstoffes, die Ladelufttemperatur und der Ladeluftdruck, das Energieangebot an der Abgasturbine, d.h. Abgasdruck- und -temperatur, die Motorleistung, insbesondere der mittlere effektiveand the end of an injection process are therefore exclusively due to the structural features of the Injection pump fixed In internal combustion engines with such an injection system, however changing internal and external factors influencing the operation of the machine are not taken into account be worn. An internal combustion engine is usually designed to a certain maximum Ignition pressure designed, which may not or only briefly be exceeded. The ignition pressure is now hanging but essentially depend on internal and external operating factors of the machine, which as a rule do not are constant but can change. Under such external, the operation of the machine and hence Factors influencing the ignition pressure are to be understood, for example, the quality and thus the Ignitability of the fuel, the charge air temperature and the charge air pressure, the energy available at the Exhaust gas turbine, i.e. exhaust gas pressure and temperature, the engine power, especially the mean effective

schine und den Zünddruck beeinflussenden Faktoren sind zu verstehen beispielsweise die Wandtemperaturen der brennraumbegrenzenden Bauteile, die Dichtungsqualität zwischen Kolbenringen und Zylinderwand, die Abspritzqualität des Einspritzventils und anderes. Da aber die Brennkraftmaschine auf bestimmte Größen bzw. Werte dieser ihren Betrieb beeinflussenden Faktoren eingestellt ist, kann sich die Änderung dieser ihren Betrieb beeinflussenden Faktoren eine Verschlechterung des Betriebsverhaltens hinsichtlich Leistungsabgabe und Wirkungsgrad einstellen.Machine and the factors influencing the ignition pressure are to be understood, for example, the wall temperatures the components that limit the combustion chamber, the sealing quality between the piston rings and the cylinder wall, the Injection quality of the injector and others. But since the internal combustion engine to certain sizes or values of these factors influencing their operation is set, the change in these Factors influencing their operation result in a deterioration in the operating behavior with regard to power output and adjust the efficiency.

Es ist daher ausgehend von dieser Problematik Aufgabe der Erfindung, ein Einspritzsystem der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit möglichst geringem Aufwand Änderungen der Gemischbildung und der Verbrennungsabläufe, die durch sich ändernde äußere und/oder innere Einflüsse hervorgerufen werden, dahingehend ausgleichbar sind, daß die Maschine trotzdem die gewünschte Leistung unter Einhaltung der konstruktiv gegebenen Grenzen wie Zünddruck und Abgastemperatur abzugeben vermag und mit möglichst optimalem Wirkungsgrad arbeiten kann.Based on this problem, it is therefore an object of the invention to develop an injection system of To improve the type mentioned at the outset that changes to the with as little effort as possible Mixture formation and the combustion processes caused by changing external and / or internal influences can be compensated to the effect that the machine still has the desired performance in compliance with the design limits such as ignition pressure and exhaust gas temperature able and can work with the best possible efficiency.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöstAccording to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 solved

Durch die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung mögliche Späterlegung des Einspritzbeginns bezogen auf einen frühestmöglichen Einspritzbeginn, der nicht dem Auslegungszustand entsprechen muß, unabhängig vom einspntzpumpenseitig vorgegebenen Verlauf eines Einspritzvorganges ist mit einfachen Mitteln eine Kompensation jener sich negativ auf Leistungsverhalten und den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine auswirkenden Einflüsse gewährleistet, welche aufgrund von Änderungen der den Betrieb der Maschine beeinflussenden inneren und äußeren Faktoren auftreten. Einer sich ändernden Brennstoffqualität oder ändernden Ladelufttemperatur, oder sich ändernden inneren Betriebsverhältnissen der Maschine wird dabei in einfacher Weise durch Späterlegung des Einspritzbeginnes Rechnung getragen.Related to the later setting of the start of injection, which is possible with the training according to the invention the earliest possible start of injection that is not must correspond to the design status, regardless of the course of a predetermined on the injection pump side Injection process is a compensation that has a negative impact on performance with simple means and the efficiency of the internal combustion engine is guaranteed, which due to changes in internal and external factors affecting the operation of the machine occur. A changing fuel quality or changing charge air temperature, or changing The internal operating conditions of the machine can be determined in a simple manner by setting the start of injection later Taken into account.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous configurations and developments of the invention are characterized in the subclaims.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung,Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 the first embodiment of the invention in a schematic representation,

Fi g. 2 das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung undFi g. 2 shows the second embodiment of the invention in schematic representation and

; F i g. 3 ein Druckverlaufsdiagramm.; F i g. 3 is a pressure curve diagram.

In den F i g. 1 und 2 sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen angezogen.
In den F i g. 1 und 2 ist schematisch ein Brennstoffein-In the F i g. 1 and 2, the same or corresponding parts are given the same reference numerals.
In the F i g. 1 and 2 is a schematic of a fuel inlet

H) spritzsystem für eine Brennkraftmaschine üblichen Aufbaues gezeigt, wobei sich die Zeichnung auf die Darstellung des Brennstoffeinspritzsystems für einen von mehreren mit 1 bezeichneten Zylindern der Brennkraftmaschine beschränkt, da die anderen Zylinder in gleicher Weise wie der in der Zeichnung dargestellte mit Brennstoff versorgt sind. In der Zeichnung ist mit 2 der von der Wandung des Zylinders 1 und einem Kolben 3 begrenzte Brennraum, mit 4 ein Einspritzventil, mit 5 eine stark schematisch dargestellte Einspritzpumpe und mit 6 eine zwischen letzterer und dem Einspritzventil 4 verlaufende Brennstoffleitung bezeichnet Das Einspritzventil 4 besitzt eine Ventilnadel 7, die in Schließrichtung von einer in einem Federraum 8 angeordneten Schließdruckfeder 9 diuckbeaufschlagt und durch den Druck des in einem ventilinternen Brennstoffvorlageraum 10 anstehenden Brennstoffes für einen Einspritzvorgang anhebbar ist Der Brennstoffvorlageraum 10 ist über einen ventilinternen Kanal 11 an die Brennstoffleitung 6 angeschlos-H) injection system usual for an internal combustion engine Structure shown, the drawing being based on the representation of the fuel injection system for a limited by several designated 1 cylinders of the internal combustion engine, since the other cylinders are supplied with fuel in the same way as that shown in the drawing. In the The drawing is 2 with the combustion chamber delimited by the wall of the cylinder 1 and a piston 3, with 4 a Injection valve, with 5 an injection pump shown very schematically and with 6 one between the latter and The fuel line extending to the injection valve 4 denotes the injection valve 4 has a valve needle 7, which is subjected to pressure in the closing direction by a closing pressure spring 9 arranged in a spring chamber 8 and by the pressure of the fuel supply chamber 10 inside the valve Fuel can be raised for an injection process. The fuel storage space 10 is internal to the valve Channel 11 connected to fuel line 6

jo sen. Die Einspritzpumpe 5 umfaßt einen maschinensynchron, hier von einem Nocken 12 einer Nockenwelle 13, betätigten Pumpenstempel 14 mit quer und/oder schräg zur Stempelachse verlaufenden Steuerkanten 15, die zur Steuerung des Beginnes, der Dauer und des Endes eines Brennstoffördervorganges dienen. Mit 16 ist der Pumpendrqckraum, mit 17 der Pumpensaugraum und mit 18 die letzteren mit dem Pumpendruckraum 16 verbindenden Saugbohrungen bezeichnet Zwischen Pumpendruckraum 16 und dem Ausgang der Einspritzpumpe, an den die Brennstoffleitung 6 angeschlossen ist, ist tji Druck- und Gleichdruckentlastungsventil 19 eingeschaltet Mit 20 ist eine Regelstange bezeichnet, die mit ihrer Verzahnung mit jener einss Rhzels 21 am Pumpenstempel 14 für eine Verdrehung desselben zusammenwirkt, wobei durch eine Verdrehung des Pumpenstempels 14 der Förderbeginn, die Fördermenge und das Förderende beeinflußbar sind. Eine Verschiebung der Regelstange erfolgt über einen nicht dargestellten Regel- und Verstellmechanismus. Eine Betätigung des Pumpenstempels 14 erfolgt über einen Stößel 22, der mittels einer Rolle die zugehörige Nocke 12 an der Nockenwelle 13 abtastet.jo sen. The injection pump 5 includes a machine synchronous, here by a cam 12 of a camshaft 13, actuated pump ram 14 with transverse and / or obliquely to the stamp axis extending control edges 15, which are used to control the beginning, the duration and the Serve at the end of a fuel delivery process. With 16 the pump pressure chamber, with 17 the pump suction chamber and with 18 the latter with the pump pressure chamber 16 connecting suction bores denotes between Pump pressure chamber 16 and the outlet of the injection pump to which the fuel line 6 is connected, is tji pressure and constant pressure relief valve 19 switched on With 20 a control rod is referred to, with their interlocking with that one Rhzels 21 am Pump ram 14 cooperates for a rotation of the same, whereby by rotation of the Pump plunger 14, the start of delivery, the delivery rate and the end of delivery can be influenced. One The control rod is displaced via a control and adjustment mechanism (not shown). One The pump plunger 14 is actuated via a plunger 22 which, by means of a roller, controls the associated cam 12 scans the camshaft 13.

Mit !"iner derartigen Einspritzanordnung ergibt sich ein Druckverlauf in der Brennstoffleitung 6, wie im Diagramm gemäß rig.3 durch die ununtvwbrochene Linie 23 schematisiert dargestellt ist. Der Punkt 24 auf der Druckverlaufskennlinie 23 markiert den Förderbeginn durch die Einspritzpumpe 5, während der Punkt 25 den Öffnungsdruck des Einspritzventiles 4, damit den Einspritzbeginn und der Punkt 26 den Schließdruck des Einspritzventiles 4, damit das Ende eines Einspritzvorganges, angibt. Der Einspritzverlauf ist damit bei einem derartigen Einspritzsystem ausschließlich durch die konstruktiven Gegebenheiten der Einspritzpumpe 5, ferner durch die momentane Verdrehstellung des Pumpenstempels 14, die Verhältnisse in der Brennstoffleitung 6 zum Einspritzventil 4 und die konstruktiven Gegebenheiten in letzterem bestimmt.With such an injection arrangement results a pressure curve in the fuel line 6, as in the diagram according to rig.3 by the uninterrupted Line 23 is shown schematically. The point 24 on the pressure curve 23 marks the start of delivery by the injection pump 5, while the point 25, the opening pressure of the injection valve 4, so that the Start of injection and point 26 the closing pressure of injection valve 4, so that the end of an injection process, indicates. In such an injection system, the course of injection is therefore exclusively determined by the structural conditions of the injection pump 5, also by the current rotational position of the Pump plunger 14, the relationships in the fuel line 6 to the injection valve 4 and the constructive Conditions in the latter are determined.

Auf einem derartigen, wie beschrieben ausgebildeten und wirkenden Brennstoffeinspritzsystem baut die Erfindung auf. Diesem, wie vorbeschriebenen Brennstoffeinspritzsystem ist gemäß der Erfindung eine in Abhängigkeit von äußeren und/oder inneren, den Betrieb der Maschine beeinflussenden Parametern arbeitende Einrichtung zugeordnet, die den Druckverlauf der einspritzpumpenseitig vorgegebenen Brennstoffmenge im Leitungsweg zwischen der Einspritzpumpe 5 und dem Brennstoffvorlageraum 10 im Einspritzventil 4 zeitlich im Sinne einer Späterlegung des Einspritzbeginnes beeinflußt. Diese erfindungsgemäße Beeinflussung des Druckverlaufes ist gut aus F i g. 3 anhand der dort eingezeichneten gestrichelten Linie 27 erkennbar. Auf dieser vom den Förderbeginn der Einspritzpumpe 5 markierenden Punkt 24 ausgehenden gestrichelten Druckverlaufskennlinie 27 markiert derThe builds on such a fuel injection system designed and functioning as described Invention on. This, as described above, fuel injection system is according to the invention in Dependence on external and / or internal parameters influencing the operation of the machine assigned working device, which determines the pressure curve of the fuel quantity specified on the injection pump side in the conduction path between the injection pump 5 and the fuel storage space 10 in the injection valve 4 influenced in terms of time in the sense of a delay in the start of injection. This invention Influencing the pressure curve is good from FIG. 3 on the basis of the dashed line 27 drawn there recognizable. On this point 24 starting from the start of delivery of the injection pump 5 The dashed pressure curve curve 27 marks the

I UlIfVt ΛΛ3 UUII gCgtllUUCI I UIIfVt Λ~Ι 1.1,ItIiHI Ulli I.IIII5I.I UlIfVt ΛΛ3 UUII gCgtllUUCI I UIIfVt Λ ~ Ι 1.1, ItIiHI Ulli I.IIII5I.

Grad Kurbelwinkel verschobenen Einspritzbeginn und der Punkt 29 das gegenüber dem Punkt 26 verschobene Ende eines Einspritzvorganges. Der durch die erfindungsgemäße Einrichtung erzielbare und durch die Linie 27 dargestellte Druckverlauf ist dadurch gegeben, daß nach dem Förderbeginn (Punkt 24) der Einspritzpumpe 5 durch erfindungsgemäße Beeinflussung des Druckverlaufes letzterer bis zu einem durch einen Punkt 30 auf der Kennlinie 27 (F i g. 3) dargestellten Zeitpunkt langsamer ansteigt und nach diesem Zeitpunkt infolge einer Beendigung der Einflußnahme auf den Druckverlauf wieder jenen Gesetzmäßigkeiten gehorcht, die durch die Einspritzpumpe 5, die Brennstoffleitung 6 und das Einspritzventil 4 vorgegeben ist Letzteres bedeutet, wie gut aus Fig.3 ersichtlich, daß der Druckverlauf nach dem Punkt 30 gleich ist wie bei einem Brennstoffeinspritzsystem, das die erfindungsgemäße Einrichtung nicht aufweist. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine zeitliche Späterlegung des Einspritzbeginnes (Punkt 28 gegenüber Punkt 25) in einem Bereich von etwa 5 bis 10 Grad Kurbelwinkel und mehr realisierbar. Dieser zeitliche Verschiebebereich ist in F i g. 3 unterhalb der Abszisse aufgetragen und mit 31 bezeichnet. Die einzuspritzende Brennstoffmenge und auch der Einspritzvorgang selbst werden durch die Einflußnahme der erfindungsgemäßen Einrichtung auf den anfänglichen Druckverlauf nach dem Förderbeginn (Punkt 24) der Einspritzpumpe 5 nicht oder nur ganz unwesentlich beeinflußt.The start of injection shifted by degrees crank angle and point 29 shifted with respect to point 26 End of an injection process. The achievable by the device according to the invention and by the Line 27 shown pressure curve is given by the fact that after the start of delivery (point 24) the injection pump 5 by influencing the pressure curve of the latter up to one point through the invention 30 on the characteristic curve 27 (Fig. 3) increases more slowly and after this point in time as a result a termination of the influence on the pressure curve again obeys those laws that predetermined by the injection pump 5, the fuel line 6 and the injection valve 4, the latter means as can be seen from Figure 3 that the pressure curve after point 30 is the same as with a Fuel injection system which does not have the device according to the invention. With the invention Device is a chronological delay of the start of injection (point 28 compared to point 25) in one A range of around 5 to 10 degrees crank angle and more can be realized. This temporal shift range is in F i g. 3 plotted below the abscissa and denoted by 31. The amount of fuel to be injected and even the injection process itself are triggered by the influence of the device according to the invention the initial pressure profile after the start of delivery (point 24) of the injection pump 5 not or only completely insignificantly influenced.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verschiebung des Einspritzbeginnes kann beispielsweise wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt aufgebaut sein. Im Grundaufbau, der in den F i g. 1 und 2 gleich ist, besteht die erfindungsgemäße Einrichtung aus folgenden Einzelheiten, nämlich einem Brennstoffabzweigkanal 32, der vom Brennstoffweg kurz nach dem Einspritzpumpenausgang abzweigt und zu einem großvolumigen Brennstoffspeicher 33 hinführt, ferner einem in den Brennstoffabzweigkanal 32 eingeschalteten Durchlaß- und Absperrventil 34 sowie einem elektronischen Steuergerät 35. An dieses Steuergerät sind eingangsseitig einerseits eine Meldevorrichtung 36, die die momentane Nockenwellen- oder Kurbelwellenstellung der Maschine übermittelt sowie Detektoren 37, 38, 39, 40 zur Übermittlung momentaner Istwerte von den Maschinenbetrieb beeinflussenden Faktoren und andererseits Sollwertgeber 41, 42, 43 für solche Faktoren angeschlossen. Ausgangsseitig ist an das elektronische Steuergerät das zu steuernde Durchlaß- und Absperrventil 34 angeschlossen. Die Verbindung vom und zum elektronischen Steuergerät sind jeweils über elektrische Strompfacu bzw. Steuerkanäle hergestellt, die in F i g. 1 und 2 jeweils durch einfache durchgezogene Linien dargestellt sind, in denen wiederum die Signalflußrichtung durch Pfeile angedeutet ist.The device according to the invention for shifting the start of injection can, for example, as in FIG 1 and 2 shown to be constructed. In the basic structure, the in the F i g. 1 and 2 is the same, the device according to the invention consists of the following details, namely a fuel branch passage 32, which from the fuel path shortly after the injection pump outlet branches off and leads to a large-volume fuel reservoir 33, and also one into the fuel branch duct 32 switched on passage and shut-off valve 34 and an electronic control unit 35. An this control unit are on the one hand a signaling device 36 on the input side, which the current camshaft or the crankshaft position of the machine as well as detectors 37, 38, 39, 40 for transmission Current actual values from factors influencing machine operation and, on the other hand, setpoint generators 41, 42, 43 attached for such factors. This is on the output side of the electronic control unit to be controlled passage and shut-off valve 34 connected. The connection to and from the electronic Control units are each via electrical current capacu or control channels produced, which are shown in FIG. 1 and 2 are each represented by single solid lines, in FIG which in turn indicate the direction of signal flow by arrows is indicated.

Der Brennstoffspeicher 33 kann durch einen an geeigneter Stelle der Brennkraftmaschine angebrachten Behälter gebildet sein, an dem wiederum das DurehlaQ- und Absperrventil 34 angebaut sein kann. DasThe fuel accumulator 33 can be attached at a suitable point on the internal combustion engine Be formed container, on which in turn the DurehlaQ- and shut-off valve 34 can be attached. That

ίο Durchlaß- und Absperrventil 34 kann jedoch auch in den Behälter eingebaut sein. Ferner kann der Brennstoff speicher 33 zusammen mit dem Brennstoffabzweigkan.il 32 und dem Durchlaß- und Absperrventil 34 in baulicher Einheit mit der Einspritzpumpe 5 ausgebildet sein. Derίο passage and shut-off valve 34 can, however, also in the Container to be installed. Furthermore, the fuel accumulator 33 together with the fuel branch duct can 32 and the passage and shut-off valve 34 in structural terms Unit with the injection pump 5 can be formed. Of the

π Brennstoffabzweigkanal 32 besitzt einen Durchmesser, der etwa dem 0,5- bis 2fachen des fluidführencien Leitungsdurchmessers der zwischen Einspritzpumpe 5π fuel branch duct 32 has a diameter which is about 0.5 to 2 times that of the fluid Line diameter between the injection pump 5

Mivj EinS^ritZVSnii! 4 ν*Γΐίΐιιι*<»ηΗ<»η Rri»nnetr*ffl»*itiin£7 AMivj EinS ^ ritZVSnii! 4 ν * Γΐίΐιιι * <»ηΗ <» η Rri »nnetr * ffl» * itiin £ 7 A

entspricht. Der Brennstoffspeicher 33 weist ein Speichervolumen auf, das etwa dem 5- bis lOfachen des Leitungsvolumens der auf kurzem Wege zwischen Einspritzpumpe 5 und Einspritzventil 4 an der Brennkraftmaschine verlegten Brennstoffleitung 6 bzw. dem 50- bis lOOfachen Volumen des die Schließdruckfeder 19/1 des Pumpendruck- und Gleichdruckentlastungsventiles 19 aufnehmenden Federraumes 19/2 entspricht.is equivalent to. The fuel storage 33 has a storage volume which is approximately 5 to 10 times the Line volume of the short path between injection pump 5 and injection valve 4 on the Internal combustion engine laid fuel line 6 or 50 to 100 times the volume of the closing pressure spring 19/1 of the pump pressure and equal pressure relief valve 19 receiving spring chamber 19/2 is equivalent to.

Das elektronische Steuergerät 35 umfaßt in bevorzugter Ausgestaltung als zentrale Steuereinheit einen Mikroprozessor (/iö). Bei den an die Istwerteingänge des elektronischen Steuergerätes 35 angeschlossenen Detektoren 37 bis 40 ist einer (37) für die Übermittlung des Zünddruckes Pz, ein anderer (38) für die Übermittlung der Abgastemperatur u, ein weiterer (39) für die Übermittlung der Ladelufttemperatur Tl, jener mit 40 bezeichnete und gegebenenfalls weitere für die Übermittlung beispielsweise des Motordrehmoments, der Motordrehzahl und anderer den Betrieb der Brennkraftmaschine beeinflussender Faktoren vorgese-In a preferred embodiment, the electronic control unit 35 comprises a microprocessor (/ i ö ) as the central control unit. In the detectors 37 to 40 connected to the actual value inputs of the electronic control unit 35, one (37) is for the transmission of the ignition pressure Pz, another (38) for the transmission of the exhaust gas temperature u, another (39) for the transmission of the charge air temperature Tl, that designated with 40 and possibly others for the transmission of, for example, the engine torque, the engine speed and other factors influencing the operation of the internal combustion engine are provided.

4u hen. Mittels der Sollwertgeber 41, 42, 43 und gegebenenfalls weiterer, nicht dargestellter Sollwertgeber sind die Sollwerte dieser den Maschinenbetrieb beeinflussenden Faktoren in das elektronische Steuergerät 35 über die entsprechenden Sollwerteingänge einspeisbar.4u hen. By means of the setpoint generators 41, 42, 43 and If necessary, further setpoint generators, not shown, are the setpoints of this machine operation influencing factors in the electronic control unit 35 via the corresponding setpoint inputs feedable.

Das Durchlaß- und Absperrventil 34 besitzt ein Absperr- bzw. Durchlaßelement, das elektromagnetisch oder elektrohydraulisch oder elektropneumatisch betätigbar ist und damit sehr schnell auf vom Steuergerät 35The passage and shut-off valve 34 has a shut-off or passage element, the electromagnetically or can be actuated electro-hydraulically or electro-pneumatically and thus very quickly from the control unit 35

so abgegebene Steuerbefehle reagieren kann. Bein. Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist das Durchlaß- und Absperrventil 34 durch einen elektromagnetisch betätigbaren Absperrschieber gebildet, durch den in der einen Schaltstellung der Brennstoffabzweigkanal 32 durchgeschaltet, in der anderen Schaltstellung dagegen abgesperrt ist Der Absperrschieber ist durch das elektronische Steuergerät derart ansteuerbar, daß am Anfang einer einspritzpumpenseitigen Förderung der Brennstoffabzweigkanal 32 und damit der Brennstoffweg zum Brennstoffspeicher 33 durchgeschaltet ist Zur Beendigung der Einflußnahme auf den Druckverlauf des einspritzpumpenseitig geförderten Brennstoffes wird der Brennstoffabzweigkanal 32 wieder abgesperrt Nach Beendigung eines Einspritzvorganges wird der Absperrschieber wieder in Durchlaßstellung geschaltet so daß dann ein Druckabbau vom Brennstoffspeicher 33 über den erneut durchgeschalteten Brennstoffabzweigkanal 32 zurück zur Einspritzpumpe 5 über derencan react to control commands issued in this way. Leg. Embodiment according to FIG. 1, the passage and shut-off valve 34 can be actuated electromagnetically Shut-off valve formed through which the fuel branch duct 32 in one switching position switched through, but locked in the other switch position Electronic control unit can be controlled in such a way that at the beginning of an injection pump-side delivery of the Fuel branch channel 32 and thus the fuel path to fuel storage 33 is connected to Zur Termination of the influence on the pressure curve of the fuel delivered on the injection pump side the fuel branch duct 32 is shut off again. After the end of an injection process, the The gate valve is switched back to the open position so that a pressure reduction in the fuel reservoir 33 via the fuel branch duct 32, which is switched through again, back to the injection pump 5 via their

Druck- und Gleichdruckcntlasiungsventil 19 erfolgen kann. Der Absperrschieber wird in dieser Durchlaßstellung gehalten und stellt somit die Bereitschaft des Brennstoffspeichers 33 für eine Einflußnahme auf den Druckverlauf beim nachfolgenden Brennstoffördervorgang durch die Einspritzpumpe sicher.Pressure and equal pressure relief valve 19 take place can. The gate valve is held in this open position and thus represents the readiness of the Fuel accumulator 33 for influencing the pressure curve during the subsequent fuel delivery process thanks to the injection pump.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Durci.ijß- und Absperrventil 34 durch ein 3/2-Wege-Ventil gebildet, an dessen erstem Anschluß 44 der vordere Teil des Brennstoffabzweigkanales 32, an dessen zweitem Anschluß 45 der hintere, mit dem Brennstoffspeicher 33 verbundene Teil des Brennstoffabzweigkanals 32 und an dessen drittem Anschluß 46 ein Druckentlastungskanal 47 angekoppelt sind, welch letzterer zum Saugraum 17 der Einspritzpumpe 5 führt. Dieses V2-Wege-Ventil ist durch das elektronische Steuergerät 35 derart ansteuerbar, daß am Anfang einer einspritzpumpenseitigen Brennstofförderung der üiciiiiMuffubzweigkanai 32 und damit der Brennstoffweg zum Brennstoffspeicher 33 durchgeschaltet, gleichzeitig aber der ventilinterne Weg zum Druckcntlastungskanal 47 abgesperrt ist. Zur Beendigung einer Einflußnahme auf den Druckverlauf des einspritzpumpenseitig geförderten Brennstoffes ist der Brennstoffabzweigkanal 32 durch Umschaltung des Vj-Wege-Ventiles wieder absperrbar und gleichzeitig der Brennstoffweg vom Brennstoffspeicher 33 über den hinteren Teil des Brennstoffabzweigkanales 32 zum Druckentlastungskanal 47 durchgeschaltet, so daß eine Druckentlastung des Brennstoffspeichers in den Saugraum 17 der Einspritzpumpe 5 gewährleistet ist. Das Vj-Wege-Ventil kann dann sofort nach Beendigung dieser Druckentlastung des Brennstoffspeichers 33 oder aber auch erst am Anfang eines nachfolgenden einspritzpumpenseitigen Brennstoffördervorganges in die alte Schaltstellung zurückgeschaltet werden, in der dann der Brennstoffabzweigkanal 32 zum Brersnsioffspeicher 33 hin wieder durchgeschaltet ist.In the embodiment according to FIG. 2, the Durci.ijß- and shut-off valve 34 is formed by a 3 /2-way valve, at the first connection 44 of which the front part of the fuel branch duct 32, at its second connection 45 the rear part with the fuel reservoir 33 connected part of the fuel branch channel 32 and at the third connection 46 of which a pressure relief channel 47 are coupled, the latter leading to the suction chamber 17 of the injection pump 5. This V 2 -way valve can be controlled by the electronic control unit 35 in such a way that, at the beginning of a fuel delivery on the injection pump side, the üiciiiiMuffubzweigkanai 32 and thus the fuel path to the fuel reservoir 33 are switched through, but at the same time the valve-internal path to the pressure relief duct 47 is blocked. To terminate any influence on the pressure curve of the fuel delivered on the injection pump side, the fuel branch duct 32 can be shut off again by switching the Vj-way valve and at the same time the fuel path from the fuel accumulator 33 is switched through the rear part of the fuel branch duct 32 to the pressure relief duct 47, so that the pressure in the fuel accumulator is relieved in the suction chamber 17 of the injection pump 5 is guaranteed. The Vj-way valve can then be switched back to the old switch position immediately after this pressure relief of the fuel accumulator 33 or only at the beginning of a subsequent fuel delivery process on the injection pump side, in which the fuel branch duct 32 to the fuel accumulator 33 is then switched through again.

Unabhängig davon, ob das Durchlaß- und Absperrventil 34 nun als Absperrschieber oder als V2-Wege-Ventil ausgebildet ist, ist eine Beeinflussung des Druckverlaufes der einspritzpumpenseitig geförderten Brennstoffmenge durch eine entsprechende Schaltstellung des Durchlaß- und Absperrventil 34 für den Fall gewährleistet, daß eine solche Einflußnahme auf den Druckverlauf angezeigt ist. Diese Einflußnahme auf den Druckverlauf findet nur dann statt, wenn einer oder mehrere der von den Detektoren 37 bis 40 signalisierten Istwerte von Betriebsfaktoren der Maschine nicht mit den in das elektronische Steuergerät 35 eingegebenen Auslegungssollwerten übereinstimmt. Dieser Fall tritt beispielsweise dann auf, wenn sich die Qualität des Brennstoffes verschlechtert, d. h. eine andere Zündwilligkeit bzw. Cetanzahl aufweist oder die Ladelufttempe-Regardless of whether the passage and shut-off valve 34 is designed as a gate valve or as a V 2 -way valve, the pressure curve of the fuel quantity delivered on the injection pump side is influenced by a corresponding switching position of the passage and shut-off valve 34 in the event that a such influence on the pressure curve is indicated. This influence on the pressure curve only takes place when one or more of the actual values of the operating factors of the machine signaled by the detectors 37 to 40 do not match the design setpoints input into the electronic control unit 35. This case occurs, for example, when the quality of the fuel deteriorates, ie it has a different ignitability or cetane number or the charge air temperature

ratur eine Änderung erfährt oder sich betriebsbeeinflussende innere Faktoren der Maschine derart ändern, daß deren Betriebsverhalten sich verschlechtern würde. Die Einflußnahme auf den Druckverlauf der einspritzpumpenseitig geförderten Brennstoffmenge erfolgt dann,rature undergoes a change or internal factors influencing the operation of the machine change in such a way that whose performance would deteriorate. The influence on the pressure curve on the injection pump side The amount of fuel delivered then takes place

is wie aus Fig.3 ersichtlich, am Beginn (Punkt 24) der einspritzpumpenseitigen Brennstofförderung dahingehend, daß der Druckaufbau im Leitungsweg zwischen dem Einspritzpumpenausgang und dem Brennstoffvorlageraum 10 im Einspritzventil 4 langsamer erfolgt — siehe das zwischen den Punkten 24 und 30 liegende Teilstück der Druckverlaufskennlinie 27, welches flacher verläuft als das zwischen den Punkten 24 und 25 liegende Teilstück der Druckverlaufskennlinie 23. Dieser flache Verlauf kommt zustande, weil ein Teil das einspritzpumpenseitig vorgegebenen Druckaufbaues von der Brennstoffleitung 6 in den Brennstoffspeicher 33 abgeleitet wird- Der verlangsamte Druckanstieg wird mithin durch eine gesteuerte, zeitlich begrenzte Vergrößerung des Volumens im Leitungsweg zwischen Einspritzpumpenausgang und Brennstoffvorlageraum 10 im Einspritzventil 4 erzielt Diese Einflußnahme auf den Druckverlauf der geförderten Brennstoffmenge endet, wie aus der Druckverlaufskennlinie 27 ersichtlich, im Punkt 30; schaltungstechnisch wird dies durch eine durchlaß- und absperrventilseitige Absperrung des Brennstoffabzweigkanales 32 realisiertis as can be seen from Fig.3, at the beginning (point 24) of the Fuel delivery on the injection pump side to the effect that the pressure build-up in the line path between the injection pump outlet and the fuel storage chamber 10 in the injection valve 4 takes place more slowly - see the section of the pressure curve characteristic curve 27 lying between points 24 and 30, which runs flatter than the section of the pressure curve characteristic 23 lying between points 24 and 25. This flat profile comes about because part of the pressure build-up specified on the injection pump side is derived from the fuel line 6 in the fuel storage 33- The slowed pressure increase is consequently through a controlled, time-limited increase in the volume in the conduction path between Injection pump outlet and fuel supply chamber 10 in injection valve 4 achieved this influence on the pressure curve of the amount of fuel delivered ends, as can be seen from the pressure curve characteristic curve 27, in point 30; In terms of circuitry, this is achieved by shutting off the valve side and the shut-off valve Fuel branch channel 32 realized

Durch das enindungsgemäße Späteriegen des Einspritzbeginnes zeitbezogen im Bereich von einigen Grad Kurbelwinkel sind etwaige auftretende Veränderungen bei den den Betrieb der Maschine beeinflussenden Faktoren mithin voll kompensierbar, so daß auch bei sich verschlechternden Betriebsfaktoren ein hinsichtlich Leistungsabgabe und Wirkungsgrad optimaler Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt istDue to the later increase in the start of injection Any changes that occur are time-related in the range of a few degrees of crank angle therefore fully compensable for the factors influencing the operation of the machine, so that too in the case of deteriorating operating factors, an optimal one in terms of power output and efficiency Operation of the internal combustion engine is ensured

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Brennstoffeinspritzsystem an einer Brennkraftmaschine, bei dem1. Fuel injection system on an internal combustion engine, in which — eine Einspritzpumpe über eine Zuleitung mit einem Brennstoffvorlageraum an der in Schließrichtung druckfederbeaufschlagten Ventilnadel eines durch den Druck anstehenden Brennstoffes öffnenden Einspritzventiles verbunden ist und einen maschinensynchron betätigten Pumpenstempel mit quer und/oder schräg zur Stempelachse verlaufenden Steuerkanten für eine Einspritzbeginn- und -endsteuerung aufweist, der zu seiner Verdrehung an eine verschiebbare Regelstange angeschlossen ist, deren Betätigung durch einen Regel- und VersteUmechanismus gesteuert ist,- An injection pump via a supply line with a fuel storage space on the in the closing direction Pressure spring loaded valve needle of a fuel due to the pressure opening injection valve is connected and a machine-synchronously operated pump plunger with control edges running transversely and / or obliquely to the punch axis for an injection start and end control, the rotation of which to a slidable control rod is connected, the actuation of which by a control and Control mechanism is controlled, — außendjm eine Einrichtung vorgesehen ist, durch i/feren Bauteile eine Verschiebung des Beginns der Einspritzvorgänge möglich ist,- a facility is provided outside, by i / feren components a shift of the The start of the injection processes is possible, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Die zur Verschiebung des Einspritzbeginnes dienende Einrichtung besteht auscharacterized by the following features: The one used to shift the start of injection Facility consists of — einem Brennstoffabzweigkanal (32), der vom Leitungsweg zwischen Einspritzpumpe (5) und Einspritzventil (4) kurz nach dem Einspritzpumpenausg?,ng abzweigt, zu einem Brennstoffspeicher (33; hinführt und durch ein in ihn eingeschaltetes Durchlaß- und Absperrventil (34) auf- und zusteufcrbar ist,- A fuel branch duct (32) from the conduit between the injection pump (5) and Injection valve (4) shortly after the injection pump outlet branches off to a fuel reservoir (33; leads to and through a valve and shut-off valve connected to it (34) can be increased and increased, — einem elektronischen Steu*. /gerät (35), an das eingangsseitig- an electronic tax *. / device (35) to which on the input side a) eine die momentane Kurbelwellen- bzw. Nockenwellenstellung der Brennkraftmaschine fortlaufend übermittelnde Meldevorrichtung (36),a) the current crankshaft or camshaft position of the internal combustion engine continuously transmitting reporting device (36), b) Sollwertgeber (41,42,43) zur Vorgabe von Sollwerten von den Maschinenbetrieb beeinflussenden Faktoren,b) Setpoint adjuster (41,42,43) for specifying Setpoints of factors influencing machine operation, c) Detektoren (37, 38, 39, 40) zur Übermittlung momentaner Istwerte dieser den Maschinenbetrieb beeinflussenden Faktoren c) detectors (37, 38, 39, 40) for transmitting current actual values of these the Factors influencing machine operation und ausgangsseitig das Durchlaß- und Absperrventil (34) angeschlossen sind, das bei Abweichung eines oder mehrerer der Istwerte von dem bzw. den zugehörigen Sollwerten durch das Steuergerät (35) auf- und zusteuerbar ist, derart daß am Beginn eines pumpenseitigen Fördervorganges durch gesteuerte Ableitung eines Teiles der von der Einspritzpumpe (5) geförderten Brennstoffmenge aus dem Leitungsweg zwischen Einspritzpumpe (5) und dem einspritzventilinternen Brennstoffvorlageraum (10) in den Brennstoffspeicher (33) hinein der Druckverlauf des geförderten Brennstoffes zeitlich im Sinne einer Späterlegung des Einspritzbeginnes beeinflußbar ist.and on the output side the passage and shut-off valve (34) are connected, which in the event of a deviation one or more of the actual values of the associated setpoint value (s) can be opened and closed by the control device (35), such that at the beginning of a pump-side delivery process by controlled discharge part of the fuel quantity delivered by the injection pump (5) from the conduit between the injection pump (5) and the fuel storage space inside the injection valve (10) into the fuel reservoir (33) the pressure curve of the fuel delivered Can be influenced in terms of time in the sense of a delay in the start of injection. 2. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffabzweigkanal (32) einen Durchmesser aufweist, der zwischen etwa dem 0,5- bis 2fachen des fluidführenden Leitungsdurchmessers der zwischen Einspritzpumpe (5) und Einspritzventil (4) verlaufenden Brennstoffleitung (6) liegt2. Fuel injection system according to claim I. characterized in that the fuel branch duct (32) has a diameter which is between approximately 0.5 to 2 times the fluid-carrying Line diameter between the injection pump (5) and the injection valve (4) Fuel line (6) is located 3. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einspritzpumpe ein Druck- und Gleichdruckentlastungsventil mit einer Schließdnickfeder in einem Federraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffspeicher (33) ein Speichervolumen aufweist, das etwa dem 5- bis lOfachen des Leitungsvolumens der zwischen3. Fuel injection system according to claim 1 or 2, wherein the injection pump is a pressure and Equal pressure relief valve with a closing spring in a spring chamber, characterized in that the fuel store (33) is a Has storage volume that is about 5 to 10 times the line volume between ίο Einspritzpumpe (5) und Einspritzventil (4) an der Brennkraftmaschine verlegten Brennstoffleitung (6) bzw. dem 50- bis lOOfachen Volumen des die Schließdruckfeder (W/l) des Druck- und Gleichdruckentlastungsventiles (19) aufnehmenden Federraumes (19/2) der Einspritzpumpe (5) entspricht.ίο Injection pump (5) and injection valve (4) on the Internal combustion engine laid fuel line (6) or 50 to 100 times the volume of the Closing pressure spring (W / l) of the pressure and equal pressure relief valve (19) receiving spring chamber (19/2) corresponds to the injection pump (5). 4. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Istwerteingänge des elektronischen Steuergerätes (35) angeschlossenen Detektoren (37, 38, 39) wenigstens der4. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the to the actual value inputs of the electronic control device (35) connected detectors (37, 38, 39) at least the Übermittlung des Zünddruckes (Pz), der Abgastemperatur (u) und der Ladelufttemperatur (Ti) dienen.Transmission of the ignition pressure (Pz), the exhaust gas temperature (u) and the charge air temperature (Ti) are used. 5. Brennstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaß- und Absperrventil (34) ein elektromagnetisch oder elektrohydraulisch oder elektropneumatisch betätigbares Absperr- bzw. Durchlaßelement ζ B. in Form eines Schiebers aufweist5. Fuel injection system according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the passage and shut-off valve (34) is an electromagnetic or electrohydraulic or electro-pneumatically operated shut-off or passage element ζ B. in the form of a Has slide 6. Brennstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaß- und Absperrventil (34) als 3/2-Wege-Ventil ausgebildet ist, dessen erster Anschluß (44) mit dem Brennstoffabzweigkanal (32) und dessen zweiter Anschluß (45) mit dem Brennstoffspeicher (33) und dessen dritter Anschluß (46) mit einem Druckentlastungskanal (47) verbunden sind, welch letzterer zum Saugraum (17) der Einspritzpumpe (5) führt6. Fuel injection system according to one or more of the preceding claims, characterized in that the passage and shut-off valve (34) is designed as a 3 / 2 -way valve, the first connection (44) of which with the fuel branch duct (32) and its second connection (45) are connected to the fuel accumulator (33) and its third connection (46) is connected to a pressure relief duct (47), the latter leading to the suction chamber (17) of the injection pump (5) 7. Brennstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffspeicher (33) in einem an der Brennkraftmaschine angebrachten Behälter ausgebildet ist, an welchem das Durchlaß- und Absperrventil (34) angebaut bzw. in welchem dieses Ventil eingebaut ist.7. Fuel injection system according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the fuel accumulator (33) is attached to the internal combustion engine Container is formed on which the passage and shut-off valve (34) is grown or in which this valve is built in. 8. Brennstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffspeicher (33) zusammen mit dem Brennstoffabzweigkanal (32) und dem8. Fuel injection system according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that that the fuel storage (33) together with the fuel branch duct (32) and the so Durchlaß- und Absperrventil (34) in baulicher Einheit mit der Einspritzpumpe (5) ausgebildet sind.so the passage and shut-off valve (34) are designed in a structural unit with the injection pump (5). 9. Brennstoffeinspritzsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Steuergerät9. Fuel injection system according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the electronic control unit (35) einen Mikroprozessor als zentrale Steuereinheit umfaßt.(35) a microprocessor as the central control unit includes.
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