DE7202247U - Fuel injection system - Google Patents

Fuel injection system

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Pattnt- undStandoff and

GebrauchsmusterhiIfsanmeldungUtility model auxiliary application

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1 KraftstoffeinspritzanlageFuel injection system

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdicntende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche T<iil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftstoffmenge verstellt, wobei die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbarer Druckdifferenz erfolgt.The invention relates to a fuel injection system for mixture-diluting, spark-ignited internal combustion engines with continuous injection into the intake manifold, in which a measuring element and an arbitrarily actuatable throttle valve are arranged one behind the other and the measuring element moves against a restoring force according to the amount of air flowing through becomes and thereby the movable T <iil one in the fuel line arranged valve adjusted for the metering of an amount of fuel proportional to the amount of air, the Metering takes place at a constant pressure difference that can, however, be changed depending on the engine parameters.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzanlage dieser Art (siehe DT-PS 1 212 780) ist die Druckdifferenz aia Zumeßventil stufenweise in Abhängigkeit von der Gaspedalstel-In a known fuel injection system of this type (see DT-PS 1 212 780) the pressure difference aia metering valve is gradual depending on the accelerator pedal position

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lung, also von der Last, änderbar. Die immer strenger werdenden Abgasbestimmungen machen eine sehr genaue Regelung der optimalen Kraftstoffeinspritzmenge erforderlich. So benötigen z.B. die unter anderem zur Abgasentgiftung verwendeten Katalysatoren zur praktisch vollständigen Umsetzung der schädlichen Anteile im Abgas zu unschädlichen Verbindungen ein Luftverhältnis von A nahe 1. .ment, i.e. from the load, can be changed. The increasingly strict emission regulations make a very precise regulation the optimal amount of fuel to be injected. For example, the catalysts used for exhaust gas detoxification, for example, require practically complete conversion the harmful components in the exhaust gas to harmless compounds have an air ratio of A close to 1..

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff-' einspritzanlage zu entwickeln, bei der die Rückmeldung der Motorkenngrößen nahezu fehlerfrei erfolgt.The invention is based on the object of developing a fuel 'injection system in which the feedback of the Motor parameters are carried out almost without errors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckdifferenz am Zumeßventil durch ein hysteresefreies Elektromagnetsystem mit einem Fersiäneritinagnet und Einers Tauchspulanker änderbar ist.This object is achieved in that the Pressure difference at the metering valve through a hysteresis-free electromagnetic system with a heel magnet and Einers Moving coil armature is changeable.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin., daß das Elektromagnetsystem an einem Differenzdruckventil wirkt, das als Plachsitzventil ausgebildet ist, mit einer Membran als beweglichem Ventilteil und die Membran von ( einer Federkraft und der veränderlichen Kraft desA preferred embodiment of the invention is that the electromagnetic system acts on a differential pressure valve, which is designed as a flat seat valve, with a membrane as a movable valve part and the membrane of ( a spring force and the variable force of the

Elektromagnetsystems in Öffnungsrichtung des DifferenzdruckventileElectromagnet system in the opening direction of the differential pressure valve

bewegbar ist.is movable.

Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist,Another preferred embodiment of the invention is

daß der Tauchspulanker reibungsfrei an einer Blattfederthat the moving coil armature is frictionless on a leaf spring (Spinne) aufgehängt ist.(Spider) is hung up.

Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß durch das Differenzdruckventil die Druckdifferenz an einem zweiten,die Druckdifferenz an einem Zumeß- und Mengenteilerventil Jeweils konstant haltenden,DifferenzdruckventilAnother preferred embodiment of the invention is such that by the differential pressure valve, the pressure difference at a second differential pressure valve that keeps the pressure difference at a metering and flow divider valve constant änderbar ist·is changeable

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Zwei Äüöführungsbeispisis der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Two Äüöführungbeispisis of the invention are in the drawing and are described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzanlage ohne Mengenteiler, Fig. 2 eine Kraftstoffeinspritzanlage mit Mengenteiler.1 shows a fuel injection system without a flow divider, 2 shows a fuel injection system with a flow divider.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung in ein Saugrohr 1, das einen konischen Abschnitt 2 mit einem darin angeordneten Meßorgan 3 aufweist und weiterhin durch einen Verbindungsschlauch 4'und.einen Saugrohrabschnitt 5 mit einer willkürlich, betätigtaren Drosselklappe β ?u einem oder mehreren nicht dargestellten Zylindern einer Brennkraftü öhine. Das Meßorgan ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3» die sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer annähernd linearen Funktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Meßorga..! 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Meßorgan 3 herrschenden Luftdruck der zwischen dem Meßorgan 3 und der Drosselklappe 6 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt.In the fuel injection system shown in Fig. 1, the combustion air flows in the direction of the arrow into an intake manifold 1, which has a conical section 2 with a measuring element 3 arranged therein and furthermore through a connecting hose 4 'and a suction pipe section 5 with an arbitrarily actuated throttle valve and one or more not shown cylinders of an internal combustion engine. The measuring organ is a plate arranged transversely to the direction of flow 3 »die in the conical section 2 of the suction pipe according to an approximately linear function of the flowing through the suction pipe Amount of air moved, whereby for a constant at the measuring organ ..! 3 acting restoring force and a constant air pressure prevailing in front of the measuring element 3 between the measuring element 3 and the throttle valve 6 prevailing pressure also remains constant.

Das Meßorgan 3 steuert unmittelbar ein Zurneßventil 7. Zur übertragung der Verstellbewegung des Meßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Hebel 8, der um einen Drehpunkt 9 schwenkbar möglichst reibungsfrei gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung mit einer Nase 10 das als Steuerschieber ausgebildete bewegliche Ventilteil 11 des Zumeßventils 7 betätigt.The measuring element 3 directly controls a fitting valve 7 The adjustment movement of the measuring element 3 is transmitted by a lever 8 connected to it, which can pivot about a pivot point 9 Is mounted with as little friction as possible and, during its pivoting movement, is designed as a control slide with a nose 10 movable valve part 11 of the metering valve 7 actuated.

Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine nicht dargestellte Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff Ober eine Leitung 14 dem Zumeßveatil 7 zufahrt. Von der Leitung 14 zweigt eine Leitung 15 ab, in die ein Druckbegrenzungsventil 16 geschaltet ist, das bei 8« großem Systemdruck Kraftstoff in einen Kraftstoffbehälter 17 zurückfliessen läßt.The fuel supply takes place through a not shown Fuel pump that supplies fuel to metering valve 7 via a line 14. A line 15 branches off from the line 14 from, into which a pressure relief valve 16 is connected, which feeds fuel into a fuel tank at a system pressure of 8 " 17 can flow back.

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Der Steuerschieber 11 wird durch Druckflüssigkeit beaufschlagt, die als Rückstellkraft für das Meßorgan 3 dient und fJher pine Leitung 20 mit einer Drossel 21 auf den Steuerschieber wirkt.The control slide 11 is acted upon by hydraulic fluid, which serves as a restoring force for the measuring element 3 and fJher pine Line 20 acts with a throttle 21 on the control slide.

Die Zumessung am Zumeßventil 7 erfolgt bei konstanter Druckdifferenz durch ein Differenzdruckventil 23, das als Flachsitzventil mit einem festen Ventilsitz 24 und einer Membran 25 ausgebildet ist. Die Membran 25 trennt zwei Kammern 26 und 27. Die Kammer 26 steht über eine Leitung 28 mit dem Zumeßventil 7 in Verbindung. Aus der Kammer 26 gelangt der zugemessene Kraftstoff über einer Kanal 29 in Richtung des Pfeiles 30 zu einem nicht dargestellten Mengenteiler, der die Kraftstoffmen^e auf die einzelnen in der Nähe der Motorzylinder im Saugrohr angeordneten Einspritzventile gleichmäßig verteilt. Das Differenzdruckventil 23 wird in Öffnungsrichtung von einer Feder 31 belastet. In der durch die Membran 25 von der Kammer 26 getrennten Kammer 27 herrscht über eine Leitung 32 der Kraftstoffdruck vorder Zumessung. In der Kammer 2J ist ein Elektromagnetsystem 3^ mit einem Tauchspulanker 35 > einer Spule 36, einem Weicheisenkern 37, einem Permanentmagneten 38 und einer Weicheisenplatte 39 angeordnet. Die Weicheisenplatte 39 hat einen Kern MO, der in den an einer Blattfeder (Spinne) 1H aufgehängten Tauchspulanker 35 hineinragt. Die Verbindung zwischen der Blattfeder 41 und der Membran 25 stellt ein Zwischenteil H2 her.The metering at the metering valve 7 takes place at a constant pressure difference by a differential pressure valve 23, which is designed as a flat seat valve with a fixed valve seat 24 and a membrane 25. The membrane 25 separates two chambers 26 and 27. The chamber 26 is connected to the metering valve 7 via a line 28. The metered fuel arrives from the chamber 26 via a channel 29 in the direction of the arrow 30 to a flow divider, not shown, which distributes the fuel evenly to the individual injection valves arranged in the vicinity of the engine cylinders in the intake manifold. The differential pressure valve 23 is loaded by a spring 31 in the opening direction. In the chamber 27 separated from the chamber 26 by the membrane 25, the fuel pressure prevails via a line 32 before the metering. In the chamber 2J an electromagnetic system 3 ^ with a moving coil armature 35> a coil 36, a soft iron core 37, a permanent magnet 38 and a soft iron plate 39 is arranged. The soft-iron plate 39 has a core MO, which extends into the 1 H suspended from a leaf spring (spider) Tauchspulanker 35th The connection between the leaf spring 41 and the diaphragm 25 is established by an intermediate part H2 .

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage ist folgende:The mode of operation of the fuel injection system shown in FIG. 1 is the following:

Bei laufender Brennkraftmaschine wird über das Saugrohr 1, 4 und 5 Luft angesaugt, durch die das Meßorgan.3 eine gewisse Auslenkung aus seiner Ruhelage erfährt. Entsprechend der Auslenkung des Meßorgans 3 wird über den Hebel 8 auch der Steuerschieber 11 des ZumeSventiles 7 verschobens der den Kraftstoff-Strom in der Leitung 14,23 mehr oder weniger drosselt, Die direkteWhen the internal combustion engine is running, air is sucked in via the intake manifold 1, 4 and 5, through which the measuring element.3 experiences a certain deflection from its rest position. Accordingly, the deflection of the measuring element 3 is of the ZumeSventiles 7 moved by the lever 8 and the control slide 11 s the current throttles the fuel in the conduit 14,23 more or less, the direct

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Verbindung zwischen dem Meßorgan 3 und dem Steuerschieber 11 ergibt ein konstantes Verhältnis von Luftmenge und zugemessener Kraftstoffmenge.Connection between the measuring element 3 and the control slide 11 results in a constant ratio of air volume and metered air Fuel quantity.

Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch je nach dem Abschnitt des Betriebsbereiches der Brennkraftmaschine reicher oder ärmer halten zu können, ist eine Änderung der an sich konstanten Druckdifferenz am Zumeßventil 7 in Abhängigkeit von Motorkenngrößen z.B. durch den Sauerstoffgehalt im Abgas erforderlich. Hierfür ist eine sogenannte Sauerstoffsonde geeignet, die in der Ab-N gasleitung der Brennkraftmaschine angeordnet ist und über eine elektronische Schaltung die durch die Spule 36 des Elektromagnetsystems 3^ fließende Stromstärke ändert. Dadurch wird der Tauchspulanker 35 mehr oder weniger durch die Magnetkraft zum Kern 1IO hin gezogen, also in Richtung einer Entlastung der Feder 31. Die zugemessene Kraftstoffmenge ist also durch Änderung des Differenzdruckes am Zumeßventil 7 beeinflußbar, wobei die Rückmeldung durch die Ausgestaltung des Elektromagnetsystems 31* mit einem Tauchspulanker 33 und einem Permanentmagneten 38 hysteresefrei erfolgt. Das Differenzdruckventil 23 steuert eine nachgeschaltete nicht dargestellte Mengenteilereinrichtung vor.In order to be able to keep the fuel-air mixture richer or poorer depending on the section of the operating range of the internal combustion engine, it is necessary to change the inherently constant pressure difference at the metering valve 7 as a function of engine parameters, for example the oxygen content in the exhaust gas. For this purpose, a so-called oxygen sensor is suitable which is in the waste gas line N of the internal combustion engine and arranged to change over an electronic circuit through the coil 36 of the electromagnet system 3 ^ flowing current. Characterized the Tauchspulanker 35 is pulled more or less by the magnetic force to the core 1 IO out, ie, in the direction of a relief of the spring 31. The metered quantity of fuel is therefore influenced by change in the differential pressure at the metering valve 7, wherein the feedback by the configuration of the electromagnetic system 3 1 * with a moving coil armature 33 and a permanent magnet 38 takes place without hysteresis. The differential pressure valve 23 controls a downstream flow divider device (not shown).

In Fig. 2 sind die gegenüber der Fig. 1 gleichbleibenden Teile der Kraftstoffeinspritzanlage mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Kraftstoffeinspritzanlage in Fig. 2 enthält ein Zumeß- und Mengenteilerventil 50, dem Kraftstoff aus der Leitung 14 durch einen Kanal 51 zugeführt wird. Aus dem Kanal 51 gelangt der Kraftstoff in eine Ringnut 52 des Steuerschiebers 11. Je nach Stellung des Steuerschiebers 11 überdeckt die Ringnut 52 mehr oder weniger Steuerschlitze 53> die durch Kanäle 5M zu ,je einer Kammer 55 führen, die durch die Membran 56 von einer Kammer 57 getrennt ist. Aus den Kammern 55 gelangt der Kraftstoff über Kanäle 58 zu den einzelnen nicht dargestellten Einspritzventilen, die in der Nähe der Motorzylinder imIn FIG. 2 the parts that remain the same as in FIG. 1 are the fuel injection system is denoted by the same reference numerals. The fuel injection system in Fig. 2 includes a metering and flow divider valve 50, the fuel from the Line 14 is fed through a channel 51. From the canal 51 the fuel arrives in an annular groove 52 of the control slide 11. Depending on the position of the control slide 11, it is covered the annular groove 52 more or less control slots 53> which lead through channels 5M, each to a chamber 55 which passes through the membrane 56 is separated from a chamber 57. From the chambers 55, the fuel reaches the individual not shown via channels 58 Injectors located near the engine cylinders in the

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tilt , • 1tilt, • 1

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Saugrohr angeordnet sind. Die Membran 56 dient als bewegliches Teil je eines als zweites Differenzdruckventil ausgebildeten Flachsitzventils. Von der Kraftstoffleitung IM zweigt eine Leitung 60 mit einer Drossel 61 ab, die zu den Kammern 57 der einzelnen Differenzdruckventile führt. Der Kraftstoffdruck in den Kammern 57 ist durch das Differenzdruckventil 23 über die Leitung 28 änderbar, wobei der Kraftstoff aus der Kammer 26 des Differ-enzdr-uekventiles 23 in Offenstellung des Ventiles durch " den Kanal 29 in den Kraftstoffbehälter 17 zurückfHessen kann..Suction pipe are arranged. The membrane 56 serves as a movable part, one each designed as a second differential pressure valve Flat seat valve. One branches off the fuel line IM Line 60 with a throttle 61, which leads to the chambers 57 of the individual differential pressure valves. The fuel pressure in the chambers 57 can be changed by the differential pressure valve 23 via the line 28, wherein the fuel from the chamber 26 of the Differ-enzdr-uekventiles 23 in the open position of the valve through " the channel 29 can flow back into the fuel tank 17 ..

7)ie Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 beschriebenen Kraftstoffeinspritzanlage. Der am Differenzdruckventil 23 durch das Elektromagnetsystem 31* in Abhängigkeit z.B. von dem Sauerstoffgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine änderbare Druckabfall hat eine Modifizierung des Differenzdruckes" an den zweiten Differenzdruckventilen 59 zur Folge. Da das Elektromagnetsystem 3M hysteresefrei arbeitet und in dem hydraulischen Kreis keine hysteresebehafteten Teile vorhanden sind, erfolgt die Rückmeldung fehlerfrei, d.h. auch bei fehlerbehafteter Stellung des Meßorgans 3 wird die Nachführung durch das Signal der Sauerstoffsonde so vorgenommen, daß die Kraftstoff nachrege lung fehlerfrei auf A nahe 1 erfolgt. Dies ermöglicht es, die Anforderungen an das Meßorgan 3 *u senken und es kleiner und billiger zu bauen. Das Meßorgan 3 übernimmt dann im wesentlichen die Vorwahl beim Übergang zwischen den einzelnen BetrieDSbereichen.7) The mode of operation of the fuel injection system shown in FIG. 2 corresponds essentially to the fuel injection system described in FIG. The pressure drop, which can be changed at the differential pressure valve 23 by the electromagnetic system 3 1 * depending, for example, on the oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine, results in a modification of the differential pressure at the second differential pressure valves 59. Since the electromagnetic system 3M works hysteresis-free and there are no hysteresis-prone parts in the hydraulic circuit are present, the feedback is error-free, that is, even if the measuring element 3 is in an incorrect position, the signal from the oxygen probe is used to track the fuel in such a way that the fuel readjustment is error-free to A close to 1. This makes it possible to meet the requirements for the measuring element 3 * u lower it and build it smaller and cheaper.

Claims (4)

γ:i ι ·Robert Bosch GmbHAnsprücheR.69? Kh/KbrI3 ■StuttgartJIJtIIS-/γ: i ι · Robert Bosch GmbH ClaimsR.69? Kh / KbrI3 ■ StuttgartJIJtIIS- / 1. Kraftstoffeinspritzanlage für gemischverdichtende, fremdge-1. Fuel injection system for mixture-compressing, externally zündete Brennkraftmaschinen mit kontinuierlicher Einspritzung in das Saugrohr, in dem ein Meßorgan sowie eine willkürlich betätigbare Drosselklappe hintereinander angeordnet sind und das Meßorgan entsprechend der durchströmenden Luftmenge gegen eine Rückstellkraft bewegt wird und dabei das bewegliche Teil eines in der Kraftstoffleitung angeordneten Ventils für die Zumessung einer der Luftmenge proportionalen Kraftatorfmenge verstellt, wobei, die Zumessung bei konstanter, jedoch in Abhängigkeit von Motorkenngrößen änderbarer Druckdifferenz erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druci.Differenz am Zumeßventil (7» 50) durch ein hysteresefreies Elektromagnetsystem (3I) mit einem Permanentmagnet (38) und einem Tauchspulanker (35) änderbar ist.ignited internal combustion engines with continuous injection into the intake manifold, in which a measuring element and an arbitrarily actuatable throttle valve are arranged one behind the other and the measuring element according to the amount of air flowing through a restoring force is moved and thereby the movable part of a valve arranged in the fuel line for the Adjusted metering of a force generator volume proportional to the air volume, with the metering at constant, but dependent of engine parameters changeable pressure difference takes place, characterized in that the Druci.Differenz at the metering valve (7 »50) by a hysteresis-free electromagnetic system (3I) with a permanent magnet (38) and a moving coil armature (35) can be changed. 2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem (31O an einem Differenzdruckventil (23) wirkt, das als Plaehsitzventil ausgebildet ist, mit einer Membran (25) als beweglichem Ventilteil und die Membran (25) von einer Federkraft (31) und der veränderlichen Kraft des Elektromagnetsystems (31») in öffnungsrichtung des Differenzdruckventiles (23) bewegbar ist. '2. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the electromagnetic system (3 1 O on a differential pressure valve (23) which is designed as a Plaehsitzventil, with a membrane (25) as a movable valve part and the membrane (25) by a spring force ( 31) and the variable force of the electromagnetic system (31 ») can be moved in the opening direction of the differential pressure valve (23). 7162247 it t K7162247 it t K Robert Bosch GmbH R· 697 Kh/XbRobert Bosch GmbH R 697 Kh / Xb StuttgartStuttgart 3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch "* , dadurch gekennzeichnet, da der Tauchspulanker (35) reibungsfrei an einer Blattfeder (Spinne) (41) aufgehängt ist*3. Fuel injection system according to claim "*, characterized in that because the moving coil armature (35) is suspended from a leaf spring (spider) (41) without friction * 4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Differenzdruckventil (23) die Druckdifferenz an einem zweiten,die Druckdifferenz an einem Zumeß- und Mengenteilerventil (50) jeweils konstant haltenden, Differenzdruckventil (59) änderbar ist.4. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that that through the differential pressure valve (23) the pressure difference at a second, the pressure difference at a metering and the flow divider valve (50), which maintains a constant differential pressure valve (59), can be changed. 7102247 m W7102247 m W.
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