EP0224891A1 - Fuel injection device for a compressed-mixture internal-combustion engine - Google Patents
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- F02M69/22—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel characterised by means for metering continuous fuel flow to injectors or means for varying fuel pressure upstream of continuously or intermittently operated injectors the means being metering valves throttling fuel passages to injectors or by-pass valves throttling overflow passages, the metering valves being actuated by a device responsive to the engine working parameters, e.g. engine load, speed, temperature or quantity of air the device comprising a member movably mounted in the air intake conduit and displaced according to the quantity of air admitted to the engine
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection system according to the preamble of claim 1.
Bei Kraftstoff-Einspritzanlagen dieser Art kann sich die angestrebte Korrelation zwischen gemessener Luftmenge und eingespritzter Kraftstoffmenge im Laufe der Zeit, beispielsweise infolge Verschleiß an den beweglichen Teilen, wie der Luftmeßklappe und ihrer Lagerung oder der Anlagestelle zwischen Luftmeßklappe und dem Steuerkolben des Kraftstoffzumeßventils, verändern. Diese Veränderung geht meist in Richtung auf mageres Gemisch, d.h. es wird weniger Kraftstoff zugemessen als der angesaugten Luftmenge entspricht. Diese Abmagerung macht sich vor allem im Leerlauf bemerkbar, wo die Kraftstoffmenge an sich schon sehr gering ist, sodaß es zu einem Absinken der Leerlaufdrehzahl kommt. Dieses Absinken der Leerlaufdrehzahl unter den festgelegten Sollwert wird von dem Leerlauf-Füllungsregler dadurch kompensiert, daß dieser den Bypassquerschnitt vergrößert und dadurch eine größere Luftmenge passieren läßt, was vom Luftmengenmesser erkannt wird, der nun das Kraftstoffzumeßventil derart verstellt, daß eine größere Kraftstoffmenge zugegeben wird, bis die Soll-Leerlauf- drehzahl wieder erreicht ist. Wenn nun aber z.B. infolge des genannten Verschleißes eine sehr starke Abmagerung eingetreten ist, kann es vorkommen, daß trotz voller Öffnung des Bypassquerschnittes kein zündfähiges Gemisch mehr gebildet wird und der Motor beim Anhalten des Fahrzeuges ausgeht.In fuel injection systems of this type, the desired correlation between the measured air quantity and the injected fuel quantity can change over time, for example as a result of wear on the moving parts, such as the air measuring valve and its mounting, or the location between the air measuring valve and the control piston of the fuel metering valve. This change usually goes in the direction of a lean mixture, i.e. less fuel is metered than the amount of air drawn in. This emaciation is particularly noticeable when idling, where the amount of fuel itself is very small, so that the idling speed drops. This drop in the idle speed below the specified setpoint is compensated for by the idle charge controller by increasing the bypass cross section and thereby allowing a larger amount of air to pass, which is recognized by the air flow meter, which now adjusts the fuel metering valve in such a way that a larger amount of fuel is added, until the target idle speed is reached again. But if e.g. As a result of the abovementioned wear and tear, it can happen that, despite the full opening of the bypass cross section, an ignitable mixture is no longer formed and the engine stops when the vehicle is stopped.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch Verschleiß oder sonstige Umstände erfolgte Abmagerung des Leerlauf-Kraftstoff-Luft-Gemisches mit einfachen Mitteln zu beheben.The invention has for its object to correct the wear and tear or other circumstances leaning of the idle fuel air mixture with simple means.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird bei Annäherung des Stellers der Leerlauf-Füllungsregelung an seine obere Verstellgrenze die zugemessene Kraftstoffmenge durch Verringerung des Druckes in den zweiten Kammern der Differenzdruck-Regel-Ventile vergrößert, womit sich die Leerlaufdrehzahl erhöht und der Leerlauf-Füllungsregler wieder in seinen normalen Regelbereich gelangt.As a result of the proposal according to the invention, when the actuator of the idle charge control approaches its upper adjustment limit, the metered fuel quantity is increased by reducing the pressure in the second chambers of the differential pressure control valves, which increases the idle speed and the idle charge controller returns to its normal state Control range arrives.
Die Steuerung des Elektromagnetventils durch den Leerlauf-Füllungsregler kann auch dann eingesetzt werden, wenn durch Verschleiß oder sonstige Einflüsse ein zu fettes Gemisch gebildet wird, sodaß die vorbestimmte Leerlauf- drehzahl auch bei voll geschlossenem Steller nicht eingehalten werden kann, also die Ist-Leerlaufdrehzahl über der Soll-Leerlaufdrehzahl liegt. In diesem Falle gibt der Leerlauf-Füllungsregler bei Annäherung des Stellers an seine untere Verstellgrenze (geschlossene Stellung) dem Elektromagnetventil in der Rücklaufleitung ein Signal, um dessen Querschnitt zu verringern und damit die Zumessung einer geringen Kraftstoffmenge zu bewirken.The control of the solenoid valve by the idle charge controller can also be used if an excessively rich mixture is formed due to wear or other influences, so that the predetermined idle speed cannot be maintained even when the actuator is fully closed, ie the actual idle speed above the target idle speed. In this case, the idle charge controller sends a signal to the solenoid valve in the return line when the actuator approaches its lower adjustment limit (closed position) in order to reduce its cross-section and thus to meter a small amount of fuel.
Das Elektromagnetventil kann, wie an sich bekannt, als Taktventil ausgebildet sein, dessen Tastverhältnis durch den Leerlauf-Füllungsregler im Sinne einer Sprungfunktion veränderbar ist.As is known per se, the electromagnetic valve can be designed as a clock valve, the pulse duty factor of which can be changed by the idle charge controller in the sense of a step function.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kraftstoff-Einspritzanlage, und
- Fig. 2 ein Diagramm, aus dem die Arbeitsweise des Leerlauf-Füllungsreglers hervorgeht.
- Fig. 1 is a schematic representation of a fuel injection system, and
- Fig. 2 is a diagram showing the operation of the idle charge controller.
Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Saugrohr 1 dargestellt ist, das einen konischen Abschnitt 2 aufweist, in welchem ein Luftmengenmesser in Form einer schwenkbaren Stauklappe 3 angeordnet ist. Stromab der Stauklappe 3 ist in dem Saugrohr 1 eine willkürlich betätigbare Drosselklappe 4 angeordnet. Die Strömungsrichtung der Verbrennungsluft ist durch den Pfeil 5 veranschaulicht. Die um den Drehpunkt 6 schwenkbare Stauscheibe 3 wirkt auf einen Steuerkolben 7 eines Kraftstoffzumeß- und Mengenteilerventils 8. Der Steuerkolben 7 ist in einer Bohrung 9 verschiebbar und begrenzt mit dieser einen Ringraum 10, der durch einen Kanal 11 und eine Kraftstoffleitung 12 mit einer Kraftstoffpumpe 13 verbunden ist, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 14 ansaugt. Von der Wand der Bohrung 9 gehen Steuerschlitze 15 aus, die von dem Steuerkolben 7 übersteuert werden. Jedem Steuerschlitz 15 ist ein Differenzdruckregelventil 16 nachgeschaltet, das zwei durch eine Membran 17 voneinander getrennte Kammern, nämlich eine Oberkammer 18 und eine Unterkammer 19,aufweist. Die Oberkammer 18 steht mit dem Steuerschlitz 15 in Verbindung und die Unterkammer 19 ist einerseits über eine feste Drossel 20 mit der Kraftstoffleitung 12 und andererseits mit einer Rücklaufleitung 21 verbunden. Die Membran 17 steuert die Öffnung einer Einspritzleitung 22 und steht unter der Wirkung einer Feder 23, welche bestrebt ist, die Membran von der Mündung der Einspritzleitung 22 wegzudrücken. Die Stirnfläche des Steuerkolbens 7 begrenzt einen Druckraum 24, der über eine in Abhängigkeit von Betriebsparametern veränderliche Drossel 25 mit der Kraftstoffleitung 12 in Verbindung steht. Der Druck im Druckraum 24 dient als Rückstellkraft für den Kolben 7 und die Stauscheibe 3 und kann durch die Drossel 25 z.B. für die Warmlaufanreicherung und/oder zur Höhenkorrektur verändert werden. In der Rücklaufleitung 21 ist ein elektromagnetisches Taktventil 26 angeordnet, das durch eine elektrische Steuereinrichtung 27 ansteuerbar ist.Reference is first made to FIG. 1, in which a suction pipe 1 is shown, which has a conical section 2, in which an air flow meter in the form of a pivotable baffle flap 3 is arranged. Downstream of the damper 3, an arbitrarily
Die dargestellte Einspritzanlage ist mit einer Leerlauf-Füllungsregelung ausgestattet, die aus einer die Drosselklappe 4 umgehenden Bypassleitung 30 besteht, welche von einem Steller in Form eines elektromagnetischen Taktventils 31 beherrscht ist, das seine Taktsignale von einem Leerlauf-Füllungsregler 32 erhält, in den unter anderem die Leerlauf-Drehzahl eingegeben wird und in dem eine bestimmte Soll-Leerlaufdrehzahl gespeichert ist, die mit der Ist-Leerlaufdrehzahl verglichen wird, und der' bei Abweichung des Istwertes vom Sollwert an den Steller 31 ein Signal gibt, um bei zu geringer Ist-Leerlaufdrehzahl den Querschnitt der Bypassleitung 30 zu vergrößeren bzw. bei zu hoher Ist-Leerlaufdrehzahl den Querschnitt zu verkleinern.The injection system shown is equipped with an idle charge control, which consists of a
Der Leerlauf-Füllungsregler 32 gibt außerdem über eine Leitung 33 ein Signal an die Steuereinrichtung 27 des Elektromagnetventils 26, wenn sich der Steller 31 seiner voll geschlossenen oder voll geöffneten Stellung nähert.The
Die Wirkungsweise der dargestellten Kraftstoff-Einspritzanlage ist folgende:The mode of operation of the fuel injection system shown is as follows:
Im Betrieb wird durch das Saugrohr 1 Luft angesaugt, durch die die Stauscheibe 3 aus ihrer Ruhelage ausgelenkt wird. Entsprechend der Größe der Auslenkung wird der Steuerkolben 7 des Zumeß- und Mengenteilerventils 8 verschoben, der durch Veränderung des freien Querschnitts der Steuerschlitze 15 die durch die Leitungen 22 zu den Einspritzventilen strömende Kraftstoffmenge zumißt. Um das Kraftstoff-Luft-Gemisch entsprechend den Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine anfetten oder abmagern zu können, ist eine Änderung der auf den Steuerkolben 7 wirkenden Rückstellkraft mit Hilfe der veränderlichen Drossel 25 erforderlich. Im Leerlauf wird der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft durch die Bypassleitung 30 zugeführt. Diese Luftmenge verursacht eine Auslenkung der Stauscheibe 3 und eine entsprechende Verschiebung des Steuerkolbens 7, wodurch eine zur Leerlaufluftmenge proportionale Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Die Leerlaufdrehzahl ist somit von der Größe des freien Querschnitts der Bypassleitung 30 bestimmt. Dieser Querschnitt kann nun, wie vorher beschrieben, durch den Steller 31 verändert werden, wenn die Ist-Leerlaufdrehzahl nicht der Soll-Leerlaufdrehzahl entspricht. Diese Abweichung wird im Leerlaufregler 32 festgestellt. Der Leerlaufregler 32 hat einen Regelbereich, der aus dem Diagramm gemäß Fig. 2 ersichtlich ist. Hierbei ist auf der Abszisse der Steuerstrom I und auf der Ordinate die Leerlaufluftmenge Q aufgetragen und der normale Regelbereich schraffiert dargestellt. Es sei angenommen, daß die Soll-Leerlaufdrehzahl einem Steuerstrom von 100mA entspricht, der ein bestimmtes Tastverhältnis und damit eine bestimmte Stellung des Stellers 31 bewirkt. Wenn die in den Leerlauf-Füllungsregler 32 eingespeiste Ist-Leerlaufdrehzahl unter der Soll-Leerlaufdrehzahl liegt, so wird dem Leerlauf-Füllungsregler 31 ein höherer Steuerstrom zugeführt, der bewirkt, daß das Tastverhältnis des Stellers, d.h., das Verhältnis von Öffnungsdauer zur Schließdauer, und damit der freigegebene Querschnitt der Bypessleitung 30 vergrößert wird. Dadurch wird die Leerlaufluftmenge vergrößert und eine entsprechend größere Kraftstoffmenge zugeteilt, was eine Erhöhung der Leerleufdrehzahl zur Folge hat, die dann der Soll-Drehzahl entspricht. Wenn jedoch die Leerlaufdrehzahl soweit abgesunken ist, daß selbst bei voller Öffnung des Stellers 31 keine Anhebung der Leerlaufdrehzahl auf die Soll-Drehzahl erreicht werden kann, der Leerlaufregler 32 also beispielsweise am Punkt A im Diagramm gemäß Fig. 2 angelangt ist, so würde bei einem Anhalten des Fahrzeuges die Brennkraftmaschine stehen bleiben, da kein zündfähiges Gemisch mehr vorhanden ist. Um dies zu vermeiden, gibt der Leerlaufregler 32 dann, wenn er sich der Grenze A nähert, ein Signal an die elektrische Steuereinrichtung 27 des Elektromagnetventils 26, um dieses soweit zu öffnen, daß der Druck in den Unterkammern 17 der Differenzdruckventile absinkt und die Druckdifferenz an den Steuerschlitzen 15 die Zumeßung einer größeren Kraftstoffmenge bewirkt. Dies wiederum hat eine Erhöhung der Leerlaufdrehzahl zur Folge, sodaß der Leerlauf-Füllungsregler 32 im Diagramm in Fig. 2 vom Punkt A nach links regeln kann und wieder im Sinne einer Regelung der Leerlauf- drehzahl auf den Sollwert arbeiten kann. Wenn umgekehrt die Leerlaufdrehzahl zu hoch ist und der Regler 32 an seiner anderen Grenze B angelangt ist, in der der Bypasskanal 30 voll geschlossen ist, ohne daß eine Verringerung der Leerlaufdrehzahl auf den Sollwert erreicht werden konnte, so wird wiederum von dem Leerlauf-Füllungsregler 31 ein Signal an die Steuereinrichtung 27 gegeben, um nun das Elektromagnetventil 26 so weit zu schließen, daß durch den dabei bewirkten Druckaufbau in den Unterkammern 27 und die entsprechende Verringerung des Differenzdruckes an den Steuerschlitzen 15 eine verringerte Kraftstoffmenge eingespritzt wird.In operation, air is drawn in through the suction pipe 1, through which the baffle plate 3 is deflected from its rest position. According to the size of the deflection the control piston 7 of the metering and flow divider valve 8 is displaced, which, by changing the free cross section of the
Dies hat eine Verringerung der Leerlaufdrehzahl zur Folge, sodaß der Regler 32 im Diagramm gemäß Fig. 2 wieder von dem Punkt B nach rechts regeln und die Leerlaufdrehzahl durch Veränderung des Tastverhältnisses des Stellers 31 auf den Sollwert einregeln kann.This results in a reduction in the idle speed, so that the
Das Tastverhältnis des Taktventils 26 hat normalerweise einen mittleren Wert, sodaß sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verringerung des Tastverhältnisses und damit eine Vergrößerung bzw. eine Verringerung des Querschnitts der Rücklaufleitung 21 durch die Steuereinrichtung 27 möglich ist. Da es genügt, den Druck in den Unterkammern 19 bei Annäherung des Stellers 31 an seine Grenzlage sprungartig zu verändern, also bei zu magerem Leerlaufgemisch eine bestimmte Anfettung und bei zu fettem Leerlaufgemisch eine bestimmte Abmagerung zu erreichen, braucht das Tastverhältnis auch nur im Sinne einer Sprungfunktion verändert zu werden.The duty cycle of the
Claims (3)
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Also Published As
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JPS62135622A (en) | 1987-06-18 |
DE3543111A1 (en) | 1987-06-11 |
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