DE4016055A1

DE4016055A1 - Kraftstoffversorgungssystem fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4016055A1
Application number: DE4016055A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Schillinger; Guenther Dipl Ing Plapp; Stefan Dipl Ing Graf; Nikolaus Dipl Ing Dr Benninger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1991-11-21
Also published as: EP0483301A1; JPH05500099A; JP3224537B2; EP0483301B1; WO1991018196A1; DE59106084D1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Kraftstoffpumpe, einem Kraftstoffdruckregler sowie einem Kraftstoffzumeßsystem.

Bekannt ist aus der DE-OS 36 08 522 ein Kraftstoffzumeßsystem mit zwei getrennten Druckreglern sowie einem Steuerventil in Verbindung mit einem der beiden Druckregler mit dem Ziel, je nach Betriebs bereich der Brennkraftmaschine abhängig vom Zuschalten des zweiten Druckreglers einen niedrigeren oder höheren Kraftstoffdruck zu erhalten.

In der Beschreibungseinleitung der DE-OS 36 08 522 ist darüber hinaus eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem speziell ausge stalteten Druckregler beschrieben, bei dem mittels eines Elektro magneten eine Zusatzfeder zum Eingriff kommen kann, um dadurch einen steuerbaren Kraftstoffdruck je nach Betriebsbereich der Brennkraft maschine zu erhalten.

Aus der DE-OS 15 76 482 ist eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der mittels eines in die Kraftstoffleitungen eingeschalteten temperaturempfindlichen Gliedes der Druck in den zu den Einspritz ventilen führenden Zweigleitungen mit steigender Kraftstofftempera tur erhöhbar ist (Anspruch 1 der DE-OS'482).

Die US-PS 47 91 905 offenbart eine sogenannte bedarfsgesteuerte elektromagnetische Kraftstoffpumpe. Dabei werden in einem Steuer gerät Signale bezüglich Lufdurchsatz im Ansaugsrohr, Drehzahl, Druck im Ansaugrohr, Wassertemperatur und Batteriespannung in einem Steuergerät verarbeitet, das seinerseits die Steuerung der Kraft stoffpumpe mit und ohne Vorwiderstand bestimmt. Erreicht wird dadurch eine große Förderleistung bei hohem Kraftstoffbedarf und eine entsprechende Absenkung der Förderleistung bei einem geringerem Kraftstoffbedarf je nach den Betriebskenngrößen der Brennkraft maschine.

Schließlich zeigt die US-PS 38 22 677 ein Kraftstoffpumpen-Steuer system mit einer variablen Energieversorgung für die Kraftstoffpumpe je nach Kraftstoffbedarf.

Es hat sich gezeigt, daß die bekannten Systeme nicht in allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine optimale Ergebnisse zu liefern vermögen. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein System mit hoher Flexibilität zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit der Merkmalskombination des Hauptan spruchs.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungssystem für eine Brenn kraftmaschine ermöglicht mit relativ einfachen Mitteln die Bereit stellung unterschiedlicher Kraftstoffmengen mit unterschiedlichen Kraftstoffdrücken bei den einzelnen Betriebszuständen der Brenn kraftmaschine. Damit wird neben einer effizienten und sich am Bedarf orientierenden Kraftstofförderung durch die Kraftstoffpumpe auch ein idealer Druckverlauf erzielt, um insbesondere während des Start falles auch bei heißer Brennkraftmaschine eine optimale Kraftstoff versorgung zu gewährleisten.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung eines Kraftstoffver sorgungssystems, Fig. 2 je eine Druckregler-Kennlinie nach dem Stand der Technik sowie nach der erfindungsgemäßen Lösung und Fig. 3 eine ergänzende Beschaltung zum Kraftstoffdruckregler zur Erzie lung des gewünschten Druckverlaufs.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt in einer groben Übersichtsdarstellung ein Kraftstoff versorgungssystem bei einer Brennkraftmaschine mit Fremdzündung. Die Brennkraftmaschine selbst ist mit 10 bezeichnet, ein Luftansaugrohr mit 11 und eine Abgasleitung mit 12. Im Luftansaugrohr 11 befindet sich ein Luftmengenmesser 13 sowie eine Drosselklappe 14, die von einem Fahrpedal 15 betätigbar ist. Mit 16 ist ein Drehzahlsensor bezeichnet. Ein elektrisches Steuergerät 20 erhält Signale vom Luft mengensensor 13, vom Drehzahlsensor 16 und gegebenenfalls weiteren Sensoren und gibt ausgangsseitig Signale sowohl an eine Kraftstoff pumpe 23 als auch an wenigstens ein elektromagnetisches Einspritz ventil 24 ab. Die Kraftstoffpumpe 21 erhält dabei den Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 21 und fördert ihn zum Einspritzventil 24. Ein Druckregler 25 stromabwärts der Kraftstoffpumpe 23 dient dazu, den Kraftstoffdruck auf einem gewünschten Wert zu halten. Die von der Kraftstoffpumpe 23 geförderte und oberhalb des Bedarfs liegende Kraftstoffmenge gelangt dann über eine Rücklaufleitung zum Tank 21 zurück.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Übersicht über ein Kraftstoffver sorgungssystem entspricht vom Grundsatz her dem Stand der Technik.

Wesentlich ist nun, daß entsprechend der Erfindung eine Kombination von Bedarfssteuerung der Kraftstoffpumpe und spezieller Druckregel kennlinie vorliegt, um bei erhöhtem Mengenbedarf auch die erhöhte Menge bereitstellen zu können, und dies bei einem im jeweiligen Einzelfall gewünschten Druck.

Fig. 2 zeigt zwei Druckreglerkennlinien. Dabei entspricht die Kenn linie nach Fig. 2a derjenigen des Standes der Technik. Aufgetragen ist der Druckverlauf über der Kraftstoffmenge. Die Druckregelkenn linie nach dem Stand der Technik ist dabei so ausgelegt, daß sie oberhalb der minimalen Durchflußmenge Qmin auf einem bestimmten Sollwert PKsoll verharrt.

Fig. 2b zeigt demgegenüber eine modifizierte Druckreglerkennlinie mit einem im wesentlichen konstanten Druckwert zwischen dem mini malen und maximalen Wert für den Rücklaufstrom und einem erhöhten Kraftstoffdruck für den Fall, daß der Rücklaufstrom über Q_max hinaus ansteigt. Der erhöhte Druckwert kann zur Verringerung der Dampfblasenbildung während eines Heißstarts herangezogen werden.

Über das Zusammenspiel von bedarfsgesteuerter Kraftstoffpumpe und Druckregler mit gegenüber dem Stand der Technik modifizierter Druck reglerkennlinie läßt sich damit eine in bestimmten Betriebspunkten vorteilhafte Erhöhung des Kraftstoffdrucks erzielen.

Neben dem Startfall kann die Bereitstellung eines erhöhten Kraft stoffdrucks auch während des Nachstartfalls zweckmäßig sein, dann besonders, wenn ein Heißstartfall vorgelegen hat. Das gleiche gilt im Beschleunigungsfall.

Die Bedarfssteuerung der Kraftstoffpumpe erfolgt zweckmäßigerweise mittels einer taktweisen Ansteuerung, die als solche aus dem Stand der Technik bekannt ist. Mit ihrer Hilfe wird im Normalbetrieb dafür gesorgt, daß der Rücklaufstrom das durch Q_min und Q_max begrenzte Intervall nicht verläßt.

Die Auslegung des Kraftstoffdruckreglers zur Erzielung des gewünschten Druckverlaufs stellt für den Fachmann kein Problem dar; die Gestaltung des Druckreglers vereinfacht sich sogar, da das Intervall konstanten Drucks nicht mehr so groß zu sein braucht. Insbesondere kann der Kraftstoffdruckregler derart ausgebildet sein, daß sich mit steigender Rücklaufmenge ein erhöhter Kraftstoffdruck einstellt. Dies ist mit einer entsprechenden Dimensionierung der Einzelteile des Druckreglers erreichbar, insbesondere der im Druck regler befindlichen Feder bzw. über die Formgebung der Rücklauf leitung.

Fig. 3 schließlich zeigt eine drosselbare Rücklaufleitung vom Druckregler 25 zum Tank 21, wobei in die Rücklaufleitung selbst eine Drossel 26 mit einem dazu parallel geschalteten Ventil 27 vorgesehen ist und dieses Ventil 27 elektromagnetisch ausgehend vom Steuergerät 20 von Fig. 1 ansteuerbar ist.

Auf diese Weise läßt sich die an sich als zum Stand der Technik bekannte Variation der Rücklaufleitung mit einer Bedarfssteuerung der Kraftstoffpumpe ideal ergänzen, um eine optimale Kraftstoffver sorgung der Brennkraftmaschine bei allen Betriebsbedingungen zu erreichen.

Claims

1. Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Kraftstoffpumpe, einem Kraftstoffdruckregler sowie einem Kraftstoffzumeßsystem, wobei

- die Förderleistung der Kraftstoffpumpe abhängig von Betriebskenn größen steuerbar ist, und
- der Kraftstoffdruck mittels einer entsprechenden Druckreglerkenn linie in Verbindung mit einer Variation des Rücklaufstroms auf einen erhöhten Wert einstellbar ist.

2. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Leistung der Kraftstoffpumpe wenigstens zwischen Normal- und Spitzenleistung umschaltbar ist.

3. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Spitzenleistung im Kaltstartfall abrufbar ist.

4. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Spitzenleistung im Heißstartfall abrufbar ist.

5. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Spitzenleistung im Start und Nachstartfall abrufbar ist.

6. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Spitzenleistung bei gewünschter Beschleunigung abrufbar ist.

7. Kraftstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffpumpe getaktet ansteuerbar ist.

8. Kraftstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdruckregler derart ausge bildet ist, daß sich mit steigender Rücklaufmenge ein erhöhter Kraftstoffdruck einstellt.

9. Kraftstoffversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdruck auf einen erhöhten Wert einstellbar ist, indem die Rücklaufleitung des Kraftstoffdruck reglers drosselbar ist.