DE3511443C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzsystem für Verbrennungs
motoren mit einer Einspritzpumpe mit einem darin ausgebildeten Kraftstoff
kanal zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum bzw. die Brennräume
des Verbrennungsmotors, einem im Kraftstoffkanal angeordneten Magnetventil
zur Ausführung einer periodischen Ventilöffnungs- und -schließbewegung zur
Steuerung der Kraftstoffströmung durch den Kraftstoffkanal, einem elek
trischen Motorsensor bzw. elektrischen Motorsensoren zur Messung mindestens
einer Betriebszustandsgröße des Verbrennungsmotors und einem einerseits mit
dem Magnetventil, andererseits mit dem Motorsensor bzw. den Motorsensoren
verbundenen Steuerkreis zur Steuerung des Ventilöffnungs- und -schließbe
triebs des Magnetventils auf Grundlage der gemessenen Betriebszustandsgröße
bzw. -größen des Verbrennungsmotors, wobei das Magnetventil eine in Strö
mungsverbindung mit dem Kraftstoffkanal stehende Ventilkammer, einen der
Ventilkammer zugewandten Ventilsitz sowie einen auf den Ventilsitz zu und
vom Ventilsitz weg hin und her bewegbaren Ventilkörper aufweist und mittels
des Ventilkörpers die Strömungsverbindung zwischen der Ventilkammer und dem
Kraftstoffkanal herstellbar bzw. unterbrechbar ist.
Das bekannte Kraftstoff-Einspritzsystem, von dem die Erfindung ausgeht
(GB-OS 20 86 080), weist einen Steuerkreis zur Steuerung des Ventilöffnungs-
und -schließbetriebs des Magnetventils auf, bei dem die Öffnungs- und
-schließstellung des Magnetventils selbst bei der Steuerung nicht berück
sichtigt wird. Nun kann sich aber als Folge von Änderungen der Umgebungs
temperatur und anderen Einflußfaktoren der zeitliche Verlauf der Ventil
öffnungs- und -schließbewegung des Magnetventils ändern. Diese Änderungen
können bei dem bekannten Kraftstoff-Einspritzsystem nicht berücksichtigt
werden.
Das zuvor erläuterte, bekannte Kraftstoff-Einspritzsystem für Verbrennungs
motoren ist bereits weitergebildet worden. Das insoweit zum Stand der
Technik zählende, jedoch in einer nachveröffentlichten Druckschrift be
schriebene Kraftstoff-Einspritzsystem (DE-OS 33 38 297) weist einen Ventil
stellungssensor auf, mit dem die Ventilöffnungs- und -schließstellung des
Magnetventils selbst festgestellt werden kann. Hierbei handelt es sich um
einen elektromagnetisch arbeitenden Ventilstellungssensor mit einem in
einer Buchse beweglichen Kern, dessen Position innerhalb der Buchse von
einer auf die Buchse gewickelten Wicklung in ein elektrisches Signal umge
setzt wird. Dieses Signal wird im Steuerkreis zur Steuerung des Ventil
öffnungs- und -schließbetriebs des Magnetventils mit berücksichtigt.
Ausgehend vom eingangs erläuterten, vorveröffentlichten Stand der Technik
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Kraftstoff-Einspritz
system dahingehend auszugestalten, daß Einspritzmenge und Zeitverlauf durch
Berücksichtigung der Ventilöffnungs- und -schließstellung des Magnetventils
mit größerer Genauigkeit steuerbar sind.
Das erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzsystem, bei dem die zuvor aufge
zeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz
und der Ventilkörper aus elektrisch leitendem Material bestehen und ge
meinsam einen elektrischen Ein/Aus-Schalter bilden, daß der Ein/Aus-Schalter
als Ventilstellungssensor zur Messung der Ventilöffnungs- und -schließstellung
des Magnetventils dient und daß mittels des Steuerkreises als Grundlage für
die Steuerung des Ventilöffnungs- und -schließbetriebs des Magnetventils
auch die gemessene Ventilöffnungs- und -schließstellung verwertbar ist.
Durch die Rückkopplung der tatsächlichen Ventilöffnungs- und -schließstellung
des Magnetventils in den Steuerkreis werden Änderungen im Zeitverlauf des
Ventilöffnungs- und -schließbetriebs des Magnetventils erfaßt, die auf
externen Störungen wie beispielsweise Änderungen der Umgebungstemperatur
od. dgl. beruhen. Die Steuerung der Einspritzmenge mit dem erfindungsge
mäßen Einspritzsystem ist also genauer möglich als beim vorveröffentlichten
Stand der Technik. Dabei führt die erfindungsgemäße Konstruktion dazu, daß
ein Ventilstellungssensor auf besonders einfache, zweckmäßige und robuste
Art und Weise in das Magnetventil integriert ist. Diese Konstruktion ist
einerseits besonders kostengünstig andererseits für den üblichen Betrieb
von Kraftstoff-Einspritzsystemen bei Verbrennungsmotoren besonders geeignet,
da präzise, wartungsfrei und erschütterungsunabhängig.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem
folgenden speziellen Teil der Beschreibung und der Zeich
nung, in der die Erfindung anhand eines lediglich der Erläuterung und dem
besseren Verständnis dienenden, jedoch in keiner Weise einschränkenden Bei
spiels erläutert wird.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung, teilweise geschnitten, ein Ausfüh
rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems,
Fig. 2 im Schnitt in vergrößerter Darstellung ein Magnetventil für das
Einspritzsystem aus Fig. 1,
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines elektrischen bzw. elektronischen Steuer
kreises des Einspritzsystems aus Fig. 1 und
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Wellenform des Ausgangssignals
eines Impulsintegrators im Steuerkreis aus Fig. 3.
Das in Fig. 1 in einem Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße
Einspritzsystem weist eine Verteiler-Einspritzpumpe mit einem Gehäuse 1
und einer darin drehbar gelagerten Antriebswelle 2 auf. Die An
triebswelle 2 ist mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors wie bei
spielsweise eines Dieselmotors verbunden und von dieser angetrieben, so
daß sie sich mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis von beispiels
weise 2 : 1 dreht. Der Verbrennungsmotor und die Kurbelwelle sind nicht
dargestellt.
Die Einspritzpumpe weist eine Flügelradpumpe 3 auf, die auf der Antriebs
welle 2 zur Drehung mit der Antriebswelle 2 angebracht ist und mittels derer
Kraftstoff in eine Kraftstoffkammer 4 im Gehäuse 1 eingespeist wird. Das
eine Ende der Antriebswelle 2 ist über eine Kupplung 5 mit einer Nocken
scheibe 7 verbunden, die ihrerseits an einem Ende eines Kolbens 8 angebracht
ist, der in einem Ende des Gehäuses 1 verschiebbar eingepaßt ist. Die
Nockenscheibe 7 hat eine Nockenfläche, die gegen eine im Gehäuse 1 ange
ordnete Rolle drückbar ist. Auf diese Weise werden die Nockenscheibe 7
und entsprechend der Kolben 8 durch die Drehung der Antriebswelle 2
gleichzeitig in eine drehende und eine hin- und hergehende Bewegung ver
setzt. Der Kolben 8 bestimmt gemeinsam mit dem Gehäuse 1 einen Pumpraum
bzw. Kolbenraum 9 und weist eine Mehrzahl von axial verlaufenden Nuten 11
auf, die sich am einen Ende in den Pumpraum 9 öffnen und deren andere En
den so gestaltet sind, daß sie mit einem Kraftstoffkanal 10 für zuströmen
den Kraftstoff in Verbindung stehen, der im Gehäuse 1 ausgebildet ist. Der
Kolben 8 weist ferner eine mittige Längsbohrung 12 auf, die sich an einem
Ende in den Pumpraum 9 öffnet und deren anderes Ende mit einem Ende einer
Seitenöffnung 13 in Verbindung steht, die so ausgestaltet ist, daß sie am
anderen Ende mit einer Mehrzahl von nicht dargestellten Auslaßkanälen im
Gehäuse 1 in Verbindung bringbar ist. Im Kraftstoffkanal 10 ist ein Magnet
ventil 14 angeordnet, das den Kraftstoffkanal 10 öffnend und schließend
betätigbar ist, so daß die Kraftstoffmenge steuerbar ist, die aus der Kraft
stoffkammer 4 in den Pumpraum 9 gesaugt wird.
Fig. 2 zeigt, daß das Magnetventil 14 einen oberen Ventilaufsatz 15 und
ein unteres Ventilgehäuse 16 aufweist, die miteinander verbunden sind und
daß im Ventilaufsatz 15 eine Spule 17 aus isoliertem Spulendraht mittig
angeordnet ist, wobei bei Stromversorgung der Spule 17 darin ein Magnet
feld erzeugbar ist. Das Ventilgehäuse 16 besteht aus elektrisch leitendem
Material wie beispielsweise Metall und hat einen in Fig. 2 horizontal ge
richteten Einlaßanschluß 18 sowie einen vertikal gerichteten Auslaßan
schluß 19. Der Einlaßanschluß 18 und der Auslaßanschluß 19 stehen über eine
Ausnehmung bzw. Ventilkammer 20 a im oberen Bereich des Ventilgehäuses 16
miteinander in Strömungsverbindung. Der Einlaßanschluß 18 und der Auslaß
anschluß 19 stehen dauernd mit dem Kraftstoffkanal 10 in Verbindung. Die
eine Wand bzw. der Boden der Ventilkammer 20 a bilden dort, wo sich der
Auslaßanschluß 19 öffnet einen Ventilsitz 20, auf den ein Kolben bzw. Ven
tilkörper 21 aufsetzbar ist. Der Ventilsitz 20 und der Ventilkörper 21
stellen gemeinsam einen Ein/Aus-Schalter 22 dar, dessen Zweck nachfolgend
noch im einzelnen beschrieben werden wird.
Der Ventilkörper 21 ist in einer Führungshülse 23 verschiebbar geführt.
Die Führungshülse 23 ist im Ventilaufsatz 15 mittig und ausgerichtet mit
dem Auslaßanschluß 19 angebracht. Die Spule 17 umgibt die Führungshülse 23.
Der Ventilkörper 21 wird normalerweise nach unten gegen den Ventilsitz 20
gedrückt, und zwar mittels eines als Druck-Schraubenfeder ausgeführten Fe
derelements 24, das in einer axial gerichteten oberen Öffnung im Ventilkör
per 21 angeordnet ist. Das Federelement 24 besteht aus elektrisch leitendem
Material wie beispielsweise Metall und befindet sich am oberen Ende in An
lage an einer Elektrode 25. Die Elektrode 25 ist in eine Isolierhülse 26
eingepaßt, die im Ventilaufsatz 15 fest angebracht ist. Die so befestigte
Elektrode 25 ist also durch die dazwischen befindliche Isolierhülse 26
gegenüber dem Ventilaufsatz 15 isoliert. Zwei Leiter bzw. Drähte 27, 28
sind einerseits mit der Elektrode 25, andererseits mit dem Ventilgehäuse 26
elektrisch leitend verbunden. Der eine Leiter 27 ist mit einem nachstehend
noch näher erläuterten Steuerkreis 30 verbunden, während der andere Lei
ter 28 im dargestellten Ausführungsbeispiel an Masse angeschlossen ist.
Der Ventilkörper 21 selbst weist einen zylindrischen Körper aus leitendem
Material und eine Isolierbeschichtung 29 aus Keramik od. dgl. auf der Außen
fläche des Körpers auf. Die Isolierbeschichtung 29 kann beispielsweise
durch ein Ionenplattierungsverfahren erzeugt werden. Die Isolierbeschich
tung 29 erstreckt sich im wesentlichen über die volle Länge eines langge
streckten Bereichs des Ventilkörpers 21, der in der Führungshülse 23 ge
lagert ist, so daß damit der Ventilkörper 21 vom Ventilaufsatz 15 isoliert
ist.
Das zuvor erläuterte Magnetventil 14 arbeitet folgendermaßen:
Solange die Spule 17 abgeschaltet ist, sitzt, wie Fig. 2 zeigt, der Ventil
körper 21 auf dem Ventilsitz 20 und der Auslaßanschluß 19 ist geschlossen.
Dadurch ist die Kraftstoffströmung vom Einlaßanschluß 18 zum Auslaßan
schluß 19 unterbrochen. Da das Magnetventil 14 geschlossen ist, ist auch
der Ein/Aus-Schalter 22 geschlossen, so daß ein elektrischer Kreis über
den Ein/Aus-Schalter 22 geschlossen ist, und zwar ein Kreis vom Leiter 27
über die Elektrode 25, das Federelement 24, den Ventilkörper 21, das Ven
tilgehäuse 16 und den Leiter 28. Wird die Spule 17 vom Strom durchflossen
und ein Magnetfeld erzeugt, so wird der Ventilkörper 21 nach oben gezogen
bzw. bewegt, weg vom Ventilsitz 20 und entgegen der Federkraft des als
Druck-Schraubenfeder ausgeführten Federelements 24. Diese Bewegung des
Ventilkörpers 21 erlaubt es dem Treibstoff, vom Einlaßanschluß 18 zum
Auslaßanschluß 19 zu strömen. Da das Magnetventil 14 geöffnet ist, ist
jetzt auch der Ein/Aus-Schalter 22 geöffnet.
Der zuvor schon angesprochene Steuerkreis 30 ist, wie Fig. 1 erkennen läßt,
mit mehreren Motorsensoren 31, 32, 33 verschaltet, um so verschiedene Meß
werte zu erhalten, die Betriebszustandsgrößen des Verbrennungsmotors reprä
sentieren. Der Motorsensor 31 ist ein Sensor zur Feststellung der Motor
drehzahl (U/min) und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal für die Motor
drehzahl an den Steuerkreis 30. Der Motorsensor 32 ist ein Sensor für die
Belastung des Verbrennungsmotors und stellt hier im Ausführungsbeispiel
die Stellung eines nicht dargestellten Gaspedals als Motorbelastung fest.
Von diesem Motorsensor 32 wird dann ein entsprechendes Ausgangssignal für
die gemessene Motorbelastung an den Steuerkreis 30 gegeben. Der Motorsen
sor 33 schließlich ist ein Referenzwertsensor, der im hier dargestellten
Ausführungsbeispiel den oberen Totpunkt eines nicht dargestellten Motor
kolbens als Referenzwert feststellt und ein entsprechendes Ausgangssignal
an den Steuerkreis 30 abgibt. Schließlich ist auch der Ein/Aus-Schalter 22
als Ventilstellungssensor mit dem Steuerkreis 30 verbunden, so daß ein Aus
gangssignal, das die tatsächliche Ventilöffnungs- und -schließstellung des
Magnetventils 14 darstellt, an den Steuerkreis 30 rückgekoppelt wird. Der
Ein/Aus-Schalter 22 arbeitet also als Sensor für die Ventilöffnungs- und
-schließstellung. Die zuvor erläuterten Eingangssignale werden vom Steuer
kreis 30 Rechenoperationen und einer Verstärkung unterworfen, so daß Aus
gangssignale erzeugt werden, durch die die Spule 17 des Magnetventils 14
periodisch ein- und ausgeschaltet wird, um so das Magnetventil 14 entsprechend
zu öffnen und zu schließen.
Der Steuerkreis 30 ist in Fig. 3 im einzelnen dargestellt und weist zunächst
eine Recheneinheit 34 zur Berechnung eines Wertes für die tatsächliche Ein
spritzmenge auf der Grundlage der gemessenen Öffnungs- und Schließbewegung
des Ein/Aus-Schalters 22 auf. Weiter weist der Steuerkreis eine Rechenein
heit 35 zur Berechnung eines Wertes für den tatsächlichen Zeitverlauf der
Einspritzung (für den Ist-Zeitverlauf) auf. Die Recheneinheit 34 für die
Ist-Einspritzmenge weist ihrerseits einen Taktgeber 36 zur Erzeugung von
Referenz-Taktimpulsen und einen ersten Zähler 37 zur Zählung einer Anzahl
von Taktimpulsen des Taktgebers 36 auf. Der Ein/Aus-Schalter 22 ist mit
dem Zähler 37 verbunden und beaufschlagt diesen mit Impulsen, die eine be
stimmte Impulsbreite haben, die zu der Öffnungs- und Schließbewegung des
Ein/Aus-Schalters 22 korrespondiert. Der Zähler 27 wird gesetzt oder gestar
tet mit der Anstiegsflanke, jedes Impulses und rückgesetzt oder gestoppt mit
der Abfallsflanke desselben Impulses, wodurch ein Ausgangssignal erzeugt
wird, das zur tatsächlichen Einspritzmenge korrespondiert. Dieses Ausgangs
signal wird einem Einspritzmengengeber 38 zugeführt, d. h. einem Schalt
kreis, mit dem ein der tatsächlichen Einspritzmenge entsprechendes Signal
erzeugbar ist, beispielsweise einem D/A-Konverter. Der Einspritzmengen
geber 38 erzeugt ein analoges Ausgangssignal des Wertes Qa, das zur tat
sächlichen Einspritzmenge korrespondiert.
In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Wert Qa auf
der Grundlage der Kraftstoffmenge berechnet, die in den Pumpraum 9 einge
sogen wird.
Die Recheneinheit 35 für den Ist-Zeitverlauf der Einspritzung weist zunächst
ein R/S Flip-Flop 39 auf, das so geschaltet ist, daß es gesetzt wird, wenn
der Ein/Aus-Schalter 22 geöffnet wird. Das Flip-Flop 39 wird durch die An
stiegsflanke des Referenzsignalimpulses rückgesetzt, der vom Motorsensor 33
für den Referenzwert über einen Referenzwertgeber 40 bereitgestellt wird.
Auf diese Weise wird vom Ausgang Q des Flip-Flops 39 einem zweiten Zähler 41
ein Impuls zugeleitet, dessen Impulsbreite zur tatsächlichen Einspritzdauer
bzw. zum tatsächlichen Zeitverlauf der Einspritzung korrespondiert. Der
zweite Zähler 41 zählt eine Anzahl von Impulsen, die von einem zweiten
Referenz-Taktgeber 42 abgegeben werden und gibt ein zum tatsächlichen Zeit
verlauf der Einspritzung korrespondierendes Ausgangssignal an einen Zeit
steuergeber 43 in Form eines D/A-Konverters, d. h. hier eines Schaltkreises,
durch den ein dem tatsächlichen Zeitverlauf der Einspritzung entsprechendes
Signal erzeugbar ist. Vom Zeitsteuergeber 43 wird ein analoges Ausgangssig
nal mit einem Wert Ta erzeugt, das zum tatsächlichen Zeitverlauf der Ein
spritzung korrespondiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der
Wert Ta auf der Grundlage der Ansaugzeit von Kraftstoff in den Pumpraum 9
berechnet.
Der Steuerkreis 30 umfaßt ferner eine Recheneinheit 44 zur Berechnung eines
Wertes für die objektive Einspritzmenge (für die Soll-Einspritzmenge) sowie
eine Recheneinheit 45 für den objektiven Zeitverlauf der Einspritzung (für
den Soll-Zeitverlauf). Die Recheneinheit 44 berechnet die objektive Ein
spritzmenge auf der Grundlage der Ausgangssignale des Motorsensors 31 für
die Motorumdrehungen und des Motorsensors 32 für die Belastung, während die
Recheneinheit 45 den objektiven Zeitverlauf der Einspritzung auf der Grund
lage der Ausgangssignale der Motorsensoren 31, 32 berechnet. Die Rechenein
heit 44 für die Soll-Einspritzmenge liest die in einem ersten Speicherbe
reich 46 eines ROM (Read-Only Memory) gespeicherten Daten aus und erzeugt
ein Ausgangssignal für eine objektive Einspritzmenge Qo mittels dieser
Funktion. In entsprechender Weise werden durch die Recheneinheit 45 in
einem zweiten Speicherbereich 47 des ROM gespeicherte Solldaten ausgelesen
und ein objektiver Zeitverlauf To der Einspritzung mittels der zuvor schon
erläuterten Funktion ausgegeben.
Des weiteren weist der Steuerkreis 30 eine Recheneinheit 48 auf, mit deren
Hilfe ein der Spule 17 des Magnetventils 14 zuzuleitendes Steuersignal er
rechnet wird, und zwar auf der Grundlage der errechneten Ergebnisse der
Recheneinheit 34 für die Ist-Einspritzmenge, der Recheneinheit 35 für den
Ist-Zeitverlauf, der Recheneinheit 44 für die Soll-Einspritzmenge und der
Recheneinheit 45 für den Soll-Zeitverlauf. Die Ergebnis-Recheneinheit 48
umfaßt zwei Komparatoren 49, 50. Der erste Komparator 49 vergleicht die
objektive Einspritzmenge Qo, also das Ausgangssignal der Recheneinheit 44
für die Soll-Einspritzmenge, und die tatsächliche Einspritzmenge Qa, also
das Ausgangssignal der Recheneinheit 34 für die Ist-Einspritzmenge, mit
einander. Besteht hier eine Differenz, so wird eine korrekte Einspritzmen
ge Qc durch Korrektur bzw. Kompensation der Soll-Einspritzmenge Qo im
Lichte der Ist-Einspritzmenge Qa errechnet. Vom ersten Komparator 49 wird
ein Ausgangsimpuls abgegeben, dessen Impulsbreite der korrekten Einspritz
menge Qc entspricht.
Vom zweiten Komparator 50 wird in ähnlicher Weise wie zuvor erläutert der
objektive Zeitverlauf der Einspritzung To, also das Ausgangssignal der
Recheneinheit 45 für den Soll-Zeitverlauf, mit dem tatsächlichen Zeitver
lauf der Einspritzung Ta, also dem Ausgangssignal der Recheneinheit 35 für
den Ist-Zeitverlauf, verglichen. Besteht hier eine Differenz, so wird ein
korrekter Zeitverlauf der Einspritzung Tc durch Korrektur oder Kompensa
tion des objektiven Zeitverlaufs der Einspritzung To im Lichte des tatsäch
lichen Zeitverlaufs der Einspritzung Ta errechnet. Vom zweiten Komparator 50
wird ein Ausgangsimpuls abgegeben, dessen Anstiegsflanke zum korrekten Zeit
verlauf der Einspritzung Tc korrespondiert. Die Ausgangsimpulse der Kompara
toren 49, 50 werden einem Impulsintegrator 51 zugeleitet, in dem die Aus
gangsimpulse in einen einzigen Impuls integriert werden. Der in Fig. 4 dar
gestellte integrierte Impuls hat eine Anstiegsflanke, die dem korrekten,
d. h. korrigierten Zeitverlauf der Einspritzung Tc entspricht und eine Im
pulsbreite, die der korrekten, d. h. korrigierten Einspritzmenge Qc ent
spricht. Der integrierte Impuls wird in einem Verstärker 52 verstärkt und
von dort aus der Spule 17 des Magnetventils 14 zugeleitet.
Die Rechenoperationen werden wie folgt verwirklicht:
Beim Empfang der Signale der Motorsensoren 31, 32 wird der objektive Zeit
verlauf der Einspritzung To mittels einer Solldatenfunktion berechnet. Ent
sprechend wird auch die objektive Einspritzmenge Qo berechnet. Der Wert des
Zählers 37 wird in die tatsächliche Einspritzmenge Qa umgewandelt, der Wert
des Zählers 41 in den tatsächlichen Zeitverlauf der Einspritzung Ta. Tc wird
mittels der Gleichung
Ta = f 1 (To, Ta)
berechnet. Dabei beruht Ta auf dem vorherigen To, d. h.
Ta = f 2 (pre To).
Die Berechnung Qc erfolgt nach der Gleichung:
Qc = f 3 (Qo, Qa),
wobei Qa auf dem vorhergehenden Qo beruht, d. h.
Qa = f 4 (pre Qo).
Ändert sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Öffnungs- und Schließ
zeit des Magnetventils 14 beispielsweise mit Änderungen der Umgebungstempe
ratur, so kann eine solche Änderung sofort kompensiert werden.
Obwohl im dargestellten Ausführungsbeispiel das Magnetventil 14 in dem Kraft
stoffkanal 10 angeordnet ist, so kann es selbstverständlich auch in einem
Leckkanal angeordnet sein, um diesen zu öffnen und zu schließen und so das
Lecken von Kraftstoff zu steuern. Eine solcher Steuerung eines Leckkanals
wird beispielsweise in der JP-OS P 58-1 90 560 beschrieben.
Wie zuvor erläutert worden ist, wird nach der Lehre der Erfindung die tat
sächliche Öffnungs- und Schließbewegung des Magnetventils 14 festgestellt
und in den Steuerkreis 30 rückgekoppelt, um so eine stabile und genaue
Betriebsweise des Magnetventils 14 selbst sicherzustellen. Dementsprechend
wird jede Änderung unverzüglich kompensiert, die während der Ventilöffnungs-
und -schließbewegung auftritt, wenn sich die Umgebungstemperatur oder ein
ähnlicher Parameter ändert. Das Ergebnis ist, daß sowohl die Einspritzmenge
als auch der Zeitverlauf der Einspritzung genau gesteuert werden können. Da
das erfindungsgemäße Magnetventil 14 einen durch den Ventilkörper 21 und
den Ventilsitz 20 gebildeten Schalter 22 aufweist, läßt sich die Ventil
öffnungs- und -schließbewegung äußerst einfach feststellen. Die Schalt
signale des Schalters 22 können direkt dem Steuerkreis 30 zugeleitet wer
den, so daß dieser eingangsseitig sehr einfach ausgestaltet werden kann.
Claims (3)
1. Kraftstoff-Einspritzsystem für Verbrennungsmotoren mit einer Einspritz
pumpe mit einem darin ausgebildeten Kraftstoffkanal zum Einspritzen von
Kraftstoff in den Brennraum bzw. die Brennräume des Verbrennungsmotors,
einem im Kraftstoffkanal angeordneten Magnetventil zur Ausführung einer
periodischen Ventilöffnungs- und -schließbewegung zur Steuerung der Kraft
stoffströmung durch den Kraftstoffkanal, einem elektrischen Motorsensor
bzw. elektrischen Motorsensoren zur Messung mindestens einer Betriebszu
standsgröße des Verbrennungsmotors und einem einerseits mit dem Magnetven
til, andererseits mit dem Motorsensor bzw. den Motorsensoren verbundenen
Steuerkreis zur Steuerung des Ventilöffnungs- und -schließbetriebs des Mag
netventils auf Grundlage der gemessenen Betriebszustandsgröße bzw. -größen
des Verbrennungsmotors, wobei das Magnetventil eine in Strömungsverbindung
mit dem Kraftstoffkanal stehende Ventilkammer, einen der Ventilkammer zu
gewandten Ventilsitz sowie einen auf den Ventilsitz zu und vom Ventilsitz
weg hin und her bewegbaren Ventilkörper aufweist und mittels des Ventil
körpers die Strömungsverbindung zwischen der Ventilkammer und dem Kraft
stoffkanal herstellbar bzw. unterbrechbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilsitz (20) und der Ventilkörper (21) aus
elektrisch leitendem Material bestehen und gemeinsam einen elektrischen
Ein/Aus-Schalter (22) bilden, daß der Ein/Aus-Schalter (22) als Ventil
stellungssensor zur Messung der Ventilöffnungs- und -schließstellung des
Magnetventils (14) dient und daß mittels des Steuerkreises (30) als Grund
lage für die Steuerung des Ventilöffnungs- und -schließbetriebs des Magnet
ventils (14) auch die gemessene Ventilöffnungs- und -schließstellung verwert
bar ist.
2. Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnet
ventil (14) einen Ventilaufsatz (15) und ein Ventilgehäuse (16) aufweist,
daß der Ventilaufsatz (15) und das Ventilgehäuse (16) zur Bildung der Ven
tilkammer (20 a) dazwischen miteinander zusammengesetzt sind, daß das Ven
tilgehäuse (16) aus elektrisch leitendem Material besteht und den Ventil
sitz (20) aufweist, daß der Ventilkörper (21) im Ventilaufsatz (15) ver
schiebbar und elektrisch vom Ventilaufsatz (15) isoliert angeordnet ist,
daß im Ventilaufsatz (15) eine Elektrode (25) mit dem Ventilkörper (21)
ausgerichtet und elektrisch vom Ventilaufsatz (15) isoliert fest angebracht
ist und daß zwischen der Elektrode (25) und dem Ventilkörper (21) ein Feder
element (24) aus elektrisch leitendem Material angeordnet ist, so daß der
Ventilkörper (21) gegen den Ventilsitz (20) vorgespannt ist.
3. Einspritzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil
körper (21) einen langgestreckten, im Ventilaufsatz (15) gleitend geführten
Bereich aufweist und daß die Außenfläche des langgestreckten Bereichs des
Ventilkörpers (21) mit einer Isolierbeschichtung (29) versehen ist.
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