DE3735750A1 - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device

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DE3735750A1
DE3735750A1 DE19873735750 DE3735750A DE3735750A1 DE 3735750 A1 DE3735750 A1 DE 3735750A1 DE 19873735750 DE19873735750 DE 19873735750 DE 3735750 A DE3735750 A DE 3735750A DE 3735750 A1 DE3735750 A1 DE 3735750A1
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DE19873735750
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Reda R Rizk
Hans Gottfried Michels
Onno Dr Ing Syassen
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load

Abstract

Known fuel injection devices with pre-injection can be varied only to a limited extent in terms of the pre-injection quantity and the interval between pre-injection and main injection. The new fuel injection device is intended to achieve variable pre-injection as a function of engine and environmental parameters. The injection is interrupted by an electronically controlled solenoid valve 4 located in the secondary current to the high pressure line 2. The injection pressure source 1 can be controlled by control edges and/or solenoid valves. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung für Kolbenbrennkraftmaschinen nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection device for piston internal combustion engines according to the Oberbe handle of claim 1.

Die Voreinspritzung einer bestimmten Kraftstoffmenge ist ein probates Mittel, um das Verbrennungsgeräusch des Die­ selmotors zu verringern. Ihre Wirkung beruht darauf, die während des Zündverzuges eingespritzte Kraftstoffmenge, die schlagartig verbrennt, auf das akkustisch zulässige Maß zu begrenzen. Dies wird in der Regel dadurch erreicht, daß die Hochdruckförderung des Kraftstoffes kurzzeitig un­ terbrochen wird. Eine Unterbrechung der Kraftstofförderung kann bei Plungereinspritzpumpen z. B. durch entsprechende Formgebung des Einspritzpumpennockens erfolgen oder durch Absteuern einer bestimmten Kraftstoffmenge über ein durch den Einspritzdruck oder vom Einspritzplunger selbst frei­ gegebenes Ausweichvolumen. Allen diesen Systemen haftet der Nachteil an, daß sie bezüglich Menge der Vorein­ spritzung und zugleich Länge der Einspritzunterbrechung nicht oder nur begrenzt variabel sind. The pre-injection of a certain amount of fuel is an effective means of reducing the combustion noise of the die to reduce selmotors. Its effect is based on the amount of fuel injected during the ignition delay, which suddenly burns to the acoustically permissible Limit measure. This is usually achieved by that the high-pressure fuel delivery un briefly is broken. An interruption in fuel delivery can with plunger injection pumps z. B. by appropriate The injection pump cam is shaped or by Control a certain amount of fuel through a the injection pressure or from the injection plunger itself given alternative volume. All these systems are liable the disadvantage of that they are in terms of quantity injection and at the same time the length of the injection interruption are not variable or only variable to a limited extent.  

Es sind Einspritzsysteme bekannt, bei denen zumindest das Einspritzende durch ein elektronisch gesteuertes, elektro­ magnetisch betätigtes Steuerventil gesteuert wird. Ein solches System wird in der DE-OS 20 26 665 beschrieben. Grundsätzlich könnte ein solches Elektromagnetventil nicht nur Anfang und Ende der Kraftstofförderung bestimmen, son­ dern auch eine Unterbrechnung der Kraftstofförderung und dadurch die erwünschte variable Voreinspritzung ermögli­ chen. Dem steht aber die Massenträgheit der heute verfüg­ baren Elektromagnetventile entgegen, die ein entsprechend kurz aufeinanderfolgendes, exaktes Öffnen und Schließen nicht zulassen.Injection systems are known in which at least that Injection end through an electronically controlled, electro magnetically operated control valve is controlled. A such a system is described in DE-OS 20 26 665. In principle, such an electromagnetic valve could not only determine the start and end of fuel delivery, son also an interruption of fuel delivery and this enables the desired variable pre-injection chen. But the inertia that is available today baren solenoid valves counter that a accordingly precise opening and closing in quick succession not allow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritz­ vorrichtung mit Voreinspritzung zu schaffen, die bezüglich Voreinspritzmenge und ihrem Abstand zur Haupteinspritzung variabel ist.The invention has for its object an injection to provide a pre-injection device that is related Pre-injection quantity and its distance from the main injection is variable.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 gelöst.This task is performed by the characteristic part of the To spell 1 solved.

Durch die Verwendung eines Elektromagnetventils, das nur die Aufgabe hat, die Einspritzung zu unterbrechen, sind mit dem heutigen Stand der Magnetventiltechnik die gefor­ derte variable Voreinspritzmenge und deren variabler Ab­ stand zur Haupteinspritzung zu verwirklichen.By using an electromagnetic valve that only the task is to interrupt the injection with the current state of solenoid valve technology the gefor derte variable pre-injection quantity and their variable Ab stood to realize the main injection.

Nach der Ausbildung gemäß Anspruch 2 wird die mögliche Variabilität der erfindungsgemäßen Voreinspritzung voll genutzt.After training according to claim 2, the possible Variability of the pre-injection according to the invention fully used.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Voreinspritzung ist, daß sie sich mit allen üblichen Methoden der Einspritzdrucker­ zeugung - Ansprüche 3, 4 und 5 - und mit allen übli­ chen Methoden der Steuerung von Einspritzbeginn und -en­ de - Ansprüche 6 bis 8 - kombinieren läßt.An advantage of the pilot injection according to the invention is that it can be combined with all conventional methods of injection printer generation - claims 3, 4 and 5 - and with all usual methods of controlling the start of injection and -en de - claims 6 to 8.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der fol­ genden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungs­ beispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.Further features of the invention result from the fol ing description and the drawing, in the execution examples of the invention are shown schematically.

Es zeigt die Abbildung das Schaltsschema der Kraftstoff­ einspritzvorrichtung für eine Zylindereinheit.It shows the figure the circuit diagram of the fuel injector for a cylinder unit.

Der Kraftstoff gelangt von der Einspritzdruckquelle 1 über die Einspritzdruckleitung 2 zum Einspritzventil 3. Die Ein­ spritzdruckquelle 1 kann eine Verteiler- oder Reihenein­ spritzpumpe oder ein Druckspeicher sein. Förderbeginn und Förderende werden entweder durch elektronisch gesteuerte Elektromagnetventile oder durch Steuerkanten am Einspritz­ pumpenplunger oder durch eine Kombination von Steuerkante und Elektromagnetventil gesteuert. Zwischen Einspritz­ druckquelle 1 und Einspritzventil 3 befindet sich im Ne­ benstrom zur Einspritzdruckleitung 2 ein elektronisch ge­ steuertes, elektromagnetisch betätigtes Absteuerventil 4. Durch Öffnen des Absteuerventils 4 wird der Kraftstoffstrom von der Einspritzdruckquelle in die Kraftstoffrücklauflei­ tung 5 und zur Kraftstoffzulaufleitung 6 geleitet. Dadurch sinkt der Druck in der Einspritzdruckleitung 2 und die Einspritzung wird unterbrochen. Nach Schließen des Ab­ strömventils 4 steigt der Druck in der Einspritzdrucklei­ tung 2 wieder an, so daß die Einspritzung fortgesetzt wird.The fuel passes from the injection pressure source 1 via the injection pressure line 2 to the injection valve 3 . An injection pressure source 1 may be a distributor or in-line injection pump or an accumulator. Start of delivery and end of delivery are controlled either by electronically controlled solenoid valves or by control edges on the injection pump plunger or by a combination of control edge and solenoid valve. Between the injection pressure source 1 and the injection valve 3 is located in the Ne benstrom to the injection pressure line 2, an electronically operated ge, solenoid-operated shutoff valve. 4 By opening the control valve 4 , the fuel flow from the injection pressure source in the fuel return line 5 and the fuel supply line 6 is passed . As a result, the pressure in the injection pressure line 2 drops and the injection is interrupted. After closing the ex strömventils 4, the pressure rises in the Einspritzdrucklei device 2 again, so that the injection is continued.

Durch den Öffnungszeitpunkt des Absteuerventils 4 wird die Voreinspritzmenge dosiert, durch die Öffnungsdauer des Abströmventils 4 wird der Abstand zwischen Voreinspritzen­ de und Haupteinspritzbeginn bestimmt. Voreinspritzmenge und Abstand der Voreinspritzung zur Haupteinspritzung wer­ den erfindungsgemäß in Abhängigkeit von Motorparametern wie z.B. Motorlast, Motordrehzahl und Motortemperatur in Abhängigkeit von Umgebungslufttemperatur und -druck ge­ steuert. Durch diese Variabilität der Voreinspritzung kann eine für alle Betriebsbedingungen des Motors - stationär oder instationär, heißer oder kalter Motor, hohe oder tie­ fe Umgebungstemperatur - die für geringes Verbrennungsge­ räusch und/oder niedrige Schadstoffemission optimale Vor­ einspritzung verwirklicht werden.Through the opening timing of the pilot injection quantity is metered Absteuerventils 4, through the opening duration of the outlet valve 4, the distance between pilot injection and main injection de start is determined. Pre-injection quantity and distance of the pre-injection to the main injection who controls the ge according to the invention depending on engine parameters such as engine load, engine speed and engine temperature depending on the ambient air temperature and pressure. Stationary or non-stationary, hot or cold engine, high or tie fe ambient temperature - - This variability of the pre-one for all operating conditions of the engine, the räusch for low Verbrennungsge and / or low pollutant emission optimal be realized before injection.

Claims (8)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Kolben-Brenn­ kraftmaschinen, insbesondere Dieselbrennkraftmaschinen, mit der pro Arbeitstakt von einer Einspritzdruckquelle über ein Einspritzventil dem Brennraum durch Variation von Förderbeginn und/oder Förderende dosiert Kraftstoff unter Hochdruck zugeführt wird, und die Einspritzung zwecks Vor­ einspritzung unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzvorgang durch ein elektronisch gesteuertes, elektromagnetisch betätigtes Ab­ steuerventil unterbrochen wird, das im Nebenstrom zur Hoch­ druckleitung, die die Einspritzdruckquelle mit dem Ein­ spritzventil verbindet, angeordnet ist.1. Fuel injection device for piston-internal combustion engines, in particular diesel internal combustion engines, with which fuel is fed under high pressure per work cycle from an injection pressure source via an injection valve to the combustion chamber by varying the start of delivery and / or end of delivery, and the injection is interrupted for the purpose of pre-injection, characterized that the injection operation is interrupted by control valve, an electronically controlled, solenoid-operated Ab, the line pressure in the secondary flow to the high-connecting the injection pressure source with the one injection valve, is arranged. 2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zeitpunkt und Dauer der Unter­ brechung der Einspritzung in Abhängigkeit von Motor- und Umgebungsparametern steuerbar sind.2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the time and duration of the sub refraction of injection depending on engine and Ambient parameters are controllable. 3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzdruck von min­ destens einem Einspritzpumpenplunger erzeugt wird. 3. Fuel injection device according to claim 1 and 2, characterized in that the injection pressure of min least an injection pump plunger is generated.   4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzdruck von einer Plungereinspritzpumpe mit hohem Vordruck vorzugsweise größer als 800 bar, erzeugt wird.4. Fuel injector according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the injection pressure of one Plunger injection pump with high primary pressure is preferred greater than 800 bar. 5. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzdruck einem Druckspeicher entnommen wird.5. Fuel injection device according to one of the Claims 1 and 2, characterized in that the injection pressure one Pressure accumulator is removed. 6. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Förderbeginn und Förderende durch ein elektronisch gesteuertes, elektromagnetisch be­ tätigtes Steuerventil gesteuert werden, das dem zur Unter­ brechung der Einspritzung vorgesehenen Absteuerventil parallel geschaltet ist.6. Fuel injector according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that start and end of funding through an electronically controlled, electromagnetic be operated control valve are controlled, which to the sub breakage of the injection provided control valve is connected in parallel. 7. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Einspritzbeginn und Einspritz­ ende durch Steuerkanten am Einspritzpumpenplunger gesteu­ ert werden.7. Fuel injection device according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the start of injection and injection controlled by control edges on the injection pump plunger be recognized. 8. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß entweder Einspritzbeginn oder Einspritzende durch Steuerkanten am Einspritzpumpenplunger oder durch ein elektronisch gesteuertes, elektromagnetisch betätigtes Steuerventil gesteuert werden.8. Fuel injection device according to one of the Claims 1 to 4 and 7, characterized in that either start of injection or Injection end through control edges on the injection pump plunger or by an electronically controlled, electromagnetic operated control valve can be controlled.
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