NL1014518C2 - Device, fuel injection system and method for metering fuel. - Google Patents

Device, fuel injection system and method for metering fuel. Download PDF

Info

Publication number
NL1014518C2
NL1014518C2 NL1014518A NL1014518A NL1014518C2 NL 1014518 C2 NL1014518 C2 NL 1014518C2 NL 1014518 A NL1014518 A NL 1014518A NL 1014518 A NL1014518 A NL 1014518A NL 1014518 C2 NL1014518 C2 NL 1014518C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
valve body
combustion engine
angular velocity
fuel
operating cycle
Prior art date
Application number
NL1014518A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Anno Adriaan
Original Assignee
Technoscan Engineering B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technoscan Engineering B V filed Critical Technoscan Engineering B V
Priority to NL1014518A priority Critical patent/NL1014518C2/en
Priority to AU2001272843A priority patent/AU2001272843A1/en
Priority to PCT/NL2001/000167 priority patent/WO2001071180A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1014518C2 publication Critical patent/NL1014518C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/361Valves being actuated mechanically
    • F02M59/362Rotary valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically

Description

Korte aanduiding: Inrichting, brandstofinspuitsysteem en werkwijze voor het doseren van brandstofShort designation: Device, fuel injection system and method for metering fuel

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het doseren van de opbrengst van een brandstofinspuitsysteem volgens het inleidende gedeelte van conclusie 1, op een brandstofinspuitsysteem volgens het inleidende gedeelte van 5 conclusie 7 en op een werkwijze voor het gedoseerd afgeven van brandstof aan een verbrandingsmotor volgens het inleidende gedeelte van conclusie 13.The invention relates to a device for dosing the yield of a fuel injection system according to the introductory part of claim 1, to a fuel injection system according to the introductory part of claim 7 and to a method for metered delivery of fuel to a combustion engine according to the introductory part of claim 13.

Een dergelijke inrichting, een dergelijk brandstofinspuitsysteem en een dergelijke werkwijze zijn bekend uit de 10 Europese octrooiaanvrage 0 024 803.Such a device, such a fuel injection system and such a method are known from European patent application 0 024 803.

Ook uit de Europese octrooiaanvragen 0 026 583 en 0 027 682, de internationale octrooiaanvrage WO 82/03890 en de Britse octrooiaanvrage 2 147 954 zijn dergelijke inrichtingen, brandstofinspuitsystemen en werkwijzen bekend.European patent applications 0 026 583 and 0 027 682, international patent application WO 82/03890 and British patent application 2 147 954 also disclose such devices, fuel injection systems and methods.

15 Bij deze bekende inrichtingen, brandstofinspuitsyste men en werkwijzen levert de brandstofpomp steeds zijn maximale opbrengst en wordt het doseren van brandstof althans ten behoeve van de hoofdinspuiting - die variabel is om het af te geven vermogen van de motor te kunnen regelen - uitge-20 voerd door het aflaten (spilling) van bij de gewenste dosering overtollige brandstof die weer naar de tank teruggevoerd wordt. Door dit aflaten kunnen de duur en het tijdstip van begin en einde van de inspuiting nauwkeurig beheerst worden.In these known devices, fuel injection systems and methods, the fuel pump always delivers its maximum yield and the dosing of fuel is carried out at least for the main injection - which is variable in order to be able to control the output power of the engine. by draining (spilling) excess fuel at the desired dose and returning it to the tank. By this indentation, the duration and time of the start and end of the injection can be accurately controlled.

25 Dit beheerst aflaten van brandstof voor het doseren van de brandstofafgifte via een injector wordt daarbij gerealiseerd door twee in parallelle kanalen opgenomen roteerbare kleplichamen. De inspuitduur wordt geregeld door de onderlinge hoekverdraaiing van de roteerbare kleplichamen te 30 verstellen. Het ene kleplichaam sluit daarbij als laatste een van de parallelle kanalen af en bepaalt aldus het begin van de inspuiting van brandstof doordat het aflaten van brandstof wordt beëindigd. Het andere van de kleplichamen geeft vervolgens als eerste een van de parallelle kanalen rt0l4Sl§i -2- vrij en bepaalt aldus het einde van de inspuiting van brandstof doordat het aflaten van brandstof weer hervat wordt.This controlled release of fuel for metering the fuel delivery via an injector is realized here by two rotatable valve bodies incorporated in parallel channels. The injection duration is controlled by adjusting the angular rotation of the rotatable valve bodies. The one valve body is the last to close one of the parallel channels and thus determines the start of the injection of fuel by ending the venting of the fuel. The other of the valve bodies then first releases one of the parallel channels rt0l4Sl§i -2- and thus determines the end of fuel injection by resuming fuel venting.

Een bezwaar van deze wijze van doseren is, dat de constructie die daarvoor vereist is vrij gecompliceerd en kost-5 baar is.A drawback of this method of dosing is that the construction required for this is quite complicated and expensive.

Het is een doel van de uitvinding een oplossing te verschaffen die het mogelijk maakt het doseren van brandstof door het aflaten van brandstof terwijl de pomp brandstof afgeeft met een eenvoudigere en minder kostbare constructie te 10 realiseren.It is an object of the invention to provide a solution that allows the metering of fuel by venting fuel while the pump is dispensing fuel with a simpler and less expensive construction.

Dit doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt door het verschaffen van een inrichting volgens conclusie 1 waarmee een bestaand brandstofinspuitsysteem omgebouwd 'kan worden. Dit doel wordt volgens de onderhavige uit-15 vinding tevens bereikt door het verschaffen van een brandstof inspuitsysteem volgens conclusie 7 of een werkwijze volgens conclusie 13.This object is achieved according to the present invention by providing an apparatus according to claim 1 with which an existing fuel injection system can be converted. This object is also achieved according to the present invention by providing a fuel injection system according to claim 7 or a method according to claim 13.

Voor toepassing van de voorgestelde inrichting, het voorgestelde brandstofinspuitsysteem of de voorgestelde 20 werkwijze zijn, door het telkens gedurende elke werkingscy-clus van de motor variëren van de relatieve hoeksnelheid van het kleplichaam ten opzichte van de hoeksnelheid van de krukas, voor het doseren van de hoofdinspuiting via een bepaalde injector geen twee roteerbare kleplichamen in paral-25 lelie kanalen met voorzieningen voor het beheersen van de onderlinge hoekverdraaiing nodig.For the application of the proposed device, the proposed fuel injection system or the proposed method, by varying the relative angular velocity of the valve body relative to the angular velocity of the crankshaft during each operating cycle of the engine, in order to dose the main injection through a given injector does not require two rotatable valve bodies in paral-25 lily channels with provisions for controlling angular displacement.

Bijzonder voordelige uitvoeringen van de uitvinding zijn neergelegd in de afhankelijke conclusies.Particularly advantageous embodiments of the invention are laid down in the dependent claims.

Verdere doelen, uitvoeringsaspecten, effecten en de-30 tails van de uitvinding blijken uit de navolgende beschrijving van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoor-beeld. Daarbij is: fig. 1 een schematische weergave van een voorbeeld van een brandstofinspuitsysteem volgens de uitvinding en daarmee 35 samenwerkende delen van een verbrandingsmotor; * ,' /1 ij' ; j - , -3- fig. 2 een perspectivische weergave van een roteerbaar kleplichaam voor bijvoorbeeld een brandstofinspuitsysteem zoals in fig. 1 weergegeven; fig. 3 een zijaanzicht in doorsnede volgens de lijn 5 III-III in fig. 4 van een aflaatklepstructuur met een roteerbaar kleplichaam als weergegeven in fig. 2; fig. 4 een zijaanzicht in doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 3; fig. 5 een diagram waarin de werking van verschillende 10 functies van de werkwijze volgens de uitvinding is weergegeven in relatie tot de verdraaiing van de krukas van de motor bij een eerste gemiddeld toerental van het roteerbare kleplichaam; 'fig. 6 een diagram als in fig. 5, maar bij een tweede 15 gemiddeld toerental van het roteerbare kleplichaam; en fig. 7 een diagram als in fign. 5 en 6, maar bij een derde gemiddeld toerental van het roteerbare kleplichaam.Further objects, implementation aspects, effects and details of the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing. 1 is a schematic representation of an example of a fuel injection system according to the invention and parts of a combustion engine co-operating therewith; *, '/ 1 ij'; FIG. 2 is a perspective view of a rotatable valve body for, for example, a fuel injection system as shown in FIG. 1; FIG. 3 is a side sectional view taken along line III-III in FIG. 4 of a relief valve structure with a rotatable valve body as shown in FIG. 2; Fig. 4 is a side sectional view along the line IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 is a diagram showing the operation of various functions of the method according to the invention in relation to the rotation of the engine crankshaft at a first average speed of the rotatable valve body; fig. 6 is a diagram as in FIG. 5, but at a second average rotational speed of the rotatable valve body; and Fig. 7 is a diagram as in Figs. 5 and 6, but at a third average speed of the rotatable valve body.

De inrichting, het brandstofinspuitsysteem en de werkwijze voor het doseren van brandstof als hierna beschreven 20 representeren de op dit moment de meeste voorkeur genietende belichamingen van de uitvinding.The apparatus, fuel injection system and fuel dosing method as described below represent the presently most preferred embodiments of the invention.

Fig. 1 toont een cilinder 1 van een verbrandingsmotor met daarin een zuiger 2 die via een drijfstang 3 is gekoppeld aan een krukas 4. Boven de zuiger 2 is een verbran-25 dingsruimte gelegen waarin een injector 5 voor het injecteren van brandstof en poorten voor het inlaten en uitlaten van gassen uitmonden. Van deze poorten is in de tekening de inlaatpoort 6 weergegeven die afsluitbaar is door een klep 7 bediend door een nokkenas 8. De in de tekening voorgestelde 30 motor is een zuigermotor werkend volgens het dieselprincipe. Het is echter ook mogelijk de voorgestelde wijze van brand-stofdosering met voordeel toe te passen op een ander type verbrandingsmotor met intermitterende brandstofafgifte, zoals een benzinemotor met ontsteking, in combinatie met di-35 recte brandstofinspuiting in de verbrandingsruimte of in combinatie met brandstofinspuiting in een inlaatkanaal. De voorgestelde wijze van brandstofdosering is ook met voordeel O, -4- te combineren met een motor met een andere geometrie, zoals een wankelmotor.Fig. 1 shows a cylinder 1 of a combustion engine containing a piston 2 which is coupled via a connecting rod 3 to a crankshaft 4. Above the piston 2 is a combustion space in which an injector 5 for injecting fuel and ports for inlet and exhausting gases. The inlet port 6 of these ports is shown which can be closed by a valve 7 operated by a camshaft 8. The engine shown in the drawing is a piston engine operating according to the diesel principle. However, it is also possible to advantageously apply the proposed method of fuel metering to another type of combustion engine with intermittent fuel delivery, such as a gasoline engine with ignition, in combination with direct fuel injection in the combustion chamber or in combination with fuel injection in a inlet channel. The proposed method of fuel metering is also advantageously to combine R0-4 with an engine of a different geometry, such as a Wankel engine.

Fig. 1 toont voorts een brandstoftank 9 en een brandstof inspuitsysteem met een brandstoftoevoerkanaal 10 waarin 5 een lagedruk brandstofpomp 11 voor het aanvoeren van brandstof uit de tank 9 is opgenomen.Fig. 1 further shows a fuel tank 9 and a fuel injection system with a fuel supply channel 10 incorporating a low-pressure fuel pump 11 for supplying fuel from the tank 9.

Stroomafwaarts van de brandstofpomp 11 is een terugslagklep 13 in het brandstoftoevoerkanaal 10 opgenomen. Op een stroomafwaarts uiteinde van het brandstoftoevoe.rkanaal 10 10 sluit de injector 5.van het brandstofinspuitsysteem aan.Downstream of the fuel pump 11, a non-return valve 13 is included in the fuel supply channel 10. Connect the fuel injection system injector 5 to a downstream end of the fuel supply duct 10.

Een hogedruk pomp 14 heeft een zuiger 15 die in een cilinder 16 van die pomp 14 heen en weer beweegbaar is. Voor het aandrijven van de bewegingen van de zuiger 15 is voorzien in een nokkenas 17 die is gekoppeld met de krukas 4 zoals is 15 weergegeven door een streeppunt lijn 18. De overbrenging tussen de nokkenas 17 van de pomp 14 en de krukas 4 vormt een 1:2 vertraging, zodat de nokkenas 17 roteert met een toerental dat de helft bedraagt van het toerental van de krukas 4. De zuiger 15 van de pomp 14 maakt aldus telkens 20 een slag als de zuiger 2 van de motor twee slagen maakt. Deze relatie tussen de bewegingen van de zuigers 2, 15 kan uiteraard ook op vele andere wijzen bewerkstelligd worden.A high-pressure pump 14 has a piston 15 which is reciprocable in a cylinder 16 of that pump 14. For driving the movements of the piston 15, a camshaft 17 is coupled to the crankshaft 4 as shown by a dashed line 18. The transmission between the camshaft 17 of the pump 14 and the crankshaft 4 forms a 1 2, so that the camshaft 17 rotates at a speed that is half the speed of the crankshaft 4. The piston 15 of the pump 14 thus makes 20 turns each time the piston 2 of the engine makes two turns. This relationship between the movements of the pistons 2, 15 can of course also be achieved in many other ways.

De cilinder 16 van de hogedruk pomp 14 communiceert met het brandstoftoevoerkanaal 10 voor het periodiek opnemen 25 van door de lagedruk pomp 11 toegevoerde brandstof en het periodiek afgeven van brandstof onder hoge druk. De injector 5 is op zich bekende wijze voorzien van een klep die brandstof pas doorlaat als deze onder een bepaalde minimale druk is gebracht. Het is overigens ook mogelijk voor het aanvoe-30 ren van brandstof naar de hogedruk pomp 14 andere voorzieningen dan een lagedruk pomp 11 toe te passen, zoals het onder een overdruk brengen van de tank 9.The cylinder 16 of the high pressure pump 14 communicates with the fuel supply channel 10 for periodically receiving fuel supplied by the low pressure pump 11 and periodically dispensing fuel under high pressure. The injector 5 is known per se with a valve that only allows fuel to pass when it has been brought under a certain minimum pressure. Incidentally, it is also possible to use provisions for supplying fuel to the high-pressure pump 14 other than a low-pressure pump 11, such as bringing the tank 9 under overpressure.

Tussen de hogedruk brandstofpomp 14 en de injector 5 sluit op het brandstoftoevoerkanaal 10 een aflaatkanaal 19 35 aan voor het van de injector 5 af afvoeren van brandstof.Between the high-pressure fuel pump 14 and the injector 5, a drain channel 19 35 connects to the fuel supply channel 10 for discharging fuel from the injector 5.

Het aflaatkanaal 19 strekt zich uit door een aflaat-klepstructuur 20 (zie ook figuren 2-4) met een roteerbaar 1014518¾ -5- kleplichaam 21 in het aflaatkanaal 19. Het kleplichaam 21 bevindt zich in een kamer 22 met een inlaatpoort 23 en een uitlaatpoort 24.The vent channel 19 extends through a vent valve structure 20 (see also Figures 2-4) with a rotatable 1014518-5 valve body 21 in the vent channel 19. The valve body 21 is located in a chamber 22 with an inlet port 23 and an outlet port 24.

Het kleplichaam 21 geeft tijdens rotatie door een eer-5 ste hoekbereik het aflaatkanaal 19 vrij. Hiertoe is volgens het getoonde voorbeeld het kleplichaam voorzien van een groef 25 die zich in omtrekszin over een gedeelte van de omtrek in een manteloppervlak 26 van het kleplichaam 21 uitstrekt. Volgens dit voorbeeld is het eerste hoekbereik het 10 hoekbereik waarin de g^oef 25 in het manteloppervlak 26 van het kleplichaam 21 zich voor de inlaatpoort 23 bevindt. Momentopnames van deze situatie zijn weergegeven in de figuren 3 en 4 .The valve body 21 releases the discharge channel 19 during rotation through a first angular range. To this end, according to the shown example, the valve body is provided with a groove 25 which extends circumferentially over a part of the circumference in a jacket surface 26 of the valve body 21. According to this example, the first angular range is the angular range in which the groove 25 in the jacket surface 26 of the valve body 21 is located in front of the inlet port 23. Snapshots of this situation are shown in Figures 3 and 4.

"Tijdens rotatie door een tweede hoekbereik sluit het 15 kleplichaam 21 het aflaatkanaal 19 af. Volgens dit voorbeeld is het tweede hoekbereik het hoekbereik waarin een onderbreking 27 van de groef 25 in het manteloppervlak 26 van het kleplichaam 21 zich voor de inlaatpoort 23 bevindt. Een momentopname van deze situatie is weergegeven in fig. 1. Opge-20 merkt wordt, dat het kleplichaam 21 het aflaatkanaal 19 ook afsluit als de onderbreking van de groef zich voor de uitlaatpoort 24 bevindt. Dit leidt echter niet tot afgifte van brandstof via de injector, omdat dit niet samenvalt met toevoer van brandstof onder hoge druk door de hogedruk brand-25 stofpomp 14. Indien het afsluiten van het aflaatkanaal ter plaatse van de uitlaatpoort 24 toch tot ongewenste afgifte van brandstof zou leiden, dan kan de uitlaatpoort 24 voorzien worden van een sleuf in omtrekszin die langer is dan de lengte van de onderbreking in omtrekszin, zodat de onderbre-30 king de uitlaatpoort 24 niet kan afsluiten.During rotation through a second angular range, the valve body 21 closes the vent channel 19. In this example, the second angular range is the angular range in which an interruption 27 of the groove 25 in the jacket surface 26 of the valve body 21 is in front of the inlet port 23. A A snapshot of this situation is shown in Figure 1. It is noted that the valve body 21 also closes the drain channel 19 when the interruption of the groove is in front of the exhaust port 24. However, this does not result in fuel delivery through the injector because this does not coincide with the supply of high-pressure fuel by the high-pressure fuel pump 14. If closing the exhaust duct at the location of the exhaust port 24 would nevertheless lead to undesired release of fuel, the exhaust port 24 can be provided with a circumferential slot which is longer than the length of the circumferential interruption so that the interruption cannot close the outlet port 24.

Zoals is weergegeven in fig. 4 is het kleplichaam roteerbaar gelagerd in lagers 28, 29 die in sluitstukken 30, 31 ten opzichte van een behuizing 32 van de klepstructuur 20 zijn gepositioneerd. De behuizing 32 is voorzien van borin-35 gen 33, 34 met binnenschroefdraad voor het aansluiten van stroomopwaartse en stroomafwaartse leidingen waardoor het brandstoftoevoerkanaal zich uitstrekt. Verder is de behui- J 'w' o -6- zing 32 voorzien van een boring 35 met binnenschroefdraad voor het aansluiten van een stroomafwaartse leiding waardoor het aflaatkanaal 19 zich uitstrekt.As shown in Fig. 4, the valve body is rotatably mounted in bearings 28, 29 positioned in breeches 30, 31 relative to a housing 32 of the valve structure 20. The housing 32 is provided with internal threads 33, 34 for connecting upstream and downstream conduits through which the fuel supply channel extends. Furthermore, the housing 32 has a bore 35 with internal thread for connecting a downstream conduit through which the drain channel 19 extends.

Voor het doen roteren van het roterende kleplichaam 21 5 is het brandstofinspuitsysteem uitgerust met een aandrijving 36, in dit voorbeeld in de vorm van een servomotor 36 die in fig. 1 schematisch is weergegeven. Voor het besturen van de servomotor 36 is voorzien in een besturingsstructuur met sensoren 37, 38 die standen van de krukas 4 en de nokkenas 8 10 signaleren. De sensoren zijn via lijnen 39, 40 verbonden met een verwerkingsstructuur, in dit voorbeeld in de vorm van een microcontroller 41, en geven telkens een signaal af wanneer de krukas 4 respectievelijk de nokkenas 8 een bepaalde stand hebben bereikt. Aldus wordt de hoekverdraaiing van de 15 lopende verbrandingsmotor aan de verwerkingsstructuur 41 gesignaleerd. De microcontroller 41 is via een lijn 42 verbonden met de servomotor 36 voor het aansturen van de servomotor 36. De microcontroller 41 kan aldus de servomotor 36 besturen in overeenstemming met de signalering die van de sen-20 soren 37, 38 wordt ontvangen.For rotating the rotary valve body 21, the fuel injection system is equipped with a drive 36, in this example in the form of a servo motor 36 which is schematically shown in Fig. 1. A control structure with sensors 37, 38 which indicate positions of the crankshaft 4 and the camshaft 8 is provided for controlling the servo motor 36. The sensors are connected via lines 39, 40 to a processing structure, in this example in the form of a microcontroller 41, and emit a signal each time when the crankshaft 4 and the camshaft 8 have reached a certain position. The angular rotation of the running combustion engine is thus signaled to the processing structure 41. The microcontroller 41 is connected via a line 42 to the servo motor 36 for driving the servo motor 36. The microcontroller 41 can thus control the servo motor 36 in accordance with the signaling received from sensors 37, 38.

De microcontroller 41 is verder via een lijn 43 verbonden met een bedieningsinterface 44 voor het bedienen van de motor. De interface is volgens dit voorbeeld uitgevoerd als een bedieningshendel 44 van een type dat bijvoorbeeld op 25 de brug van een schip wordt toegepast.The microcontroller 41 is further connected via a line 43 to an operating interface 44 for operating the motor. According to this example, the interface is designed as an operating lever 44 of a type which is for instance applied on the bridge of a ship.

De microcontroller 41 is ingericht voor het aansturen van de servomotor 36 voor het gedurende elke werkingscyclus van de verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van de hoeksnelheid van het kleplichaam 21, zodat de tijdstippen 30 van begin en einde van het doorlopen van het tweede hoekbe-reik - waarin het aflaten van brandstof is geblokkeerd en brandstof via de injector wordt ingespoten - worden bepaald in overeenstemming met de signalen ontvangen van de sensoren 37, 38 en de instelling van de bedieningshendel 44.The microcontroller 41 is arranged to drive the servo motor 36 to vary the angular velocity of the valve body 21 back and forth during each operating cycle of the internal combustion engine, so that the start and end times of the second angular range are passed through. - in which fuel venting is blocked and fuel is injected through the injector - are determined in accordance with the signals received from the sensors 37, 38 and the setting of the control lever 44.

35 Verder is de microcontroller 41 ingericht voor het ge durende het doorlopen van het eerste hoekbereik compenseren van variaties in hoeksnelheid van het; kleplichaam 21 voor -7- het handhaven van een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het klepli-chaam 21 die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor.Furthermore, the microcontroller 41 is adapted to compensate for variations in angular velocity of the; valve body 21 for maintaining an angular velocity of the valve body 21 averaged over at least one operating cycle of the combustion engine which corresponds to a current speed of the combustion engine.

5 Fig. 5 toont een voorbeeld van de werking van het voor gestelde systeem tijdens een bedrijfstoestand, waarbij de brandstoftoevoer in geringe mate beperkt is ten opzichte van de maximale brandstoftoevoer.FIG. 5 shows an example of the operation of the proposed system during an operating state, the fuel supply being limited to a limited extent relative to the maximum fuel supply.

De bovenste twee regelen van het in fig. 5 weergegeven 10 diagram (S KRUKAS en S NOKKENAS) geven, in relatie tot de stand van de krukas 4, pulssignalen weer die de sensoren 37, 38 afgeven terwijl de verbrandingsmotor draait. De pulsen afkomstig van de krukas-sensor 37 geven telkens aan dat de krukas 4 een stand 902 voor de stand behorend bij het door de 15 zuiger 2 bereiken van het bovenste dode punt passeert. Teneinde de aanzuigslag te kunnen onderscheiden van de arbeids-slag wordt ook door de nokkenas-sensor 38 telkens een puls gegenereerd wanneer de nokkenas 8 (die roteert met een toerental gelijk aan de helft van het toerental van de krukas) 20 een volledige omwenteling heeft gemaakt. Deze pulsen worden telkens afgegeven wanneer de nokkenas 8 een stand bereikt die 452 verdraaiing van de nokkenas voorafgaat aan de stand van de nokkenas op het moment dat de zuiger 2 het bovenste dode punt na de compressieslag bereikt.The top two lines of the diagram shown in Fig. 5 (S CRANKSHAFT and S CAMSHAFT), in relation to the position of the crankshaft 4, show pulse signals which the sensors 37, 38 give while the combustion engine is running. The pulses from the crankshaft sensor 37 each indicate that the crankshaft 4 passes a position 902 for the position associated with reaching the top dead center by the piston 2. In order to be able to distinguish the suction stroke from the working stroke, a pulse is also generated by the camshaft sensor 38 when the camshaft 8 (which rotates at a speed equal to half the speed of the crankshaft) 20 has made a full revolution. . These pulses are delivered each time the camshaft 8 reaches a position that precedes 452 rotation of the camshaft before the position of the camshaft when the piston 2 reaches the top dead center after the compression stroke.

25 De zuiger 15 van de hogedruk brandstofpomp 14 wordt aangedreven door de as 17 die eveneens roteert met een toerental dat de helft bedraagt van het toerental van de krukas 4. De zuiger 15 van de hogedruk brandstofpomp 14 maakt telkens een arbeidsslag wanneer de zuiger 2 van de motor de com-30 pressieslag voltooit en het bovenste dode punt passeert. Er is bovendien alleen sprake van een mogelijke brandstofop-brengst wanneer de pompdruk ten minste boven een bepaalde minimumwaarde ligt. Een en ander leidt tot potentieel effectieve pompopbrengst gedurende de gearceerde fasen in de derde 35 regel van boven (POMP ACTIEF).The piston 15 of the high-pressure fuel pump 14 is driven by the shaft 17, which also rotates at a speed that is half the speed of the crankshaft 4. The piston 15 of the high-pressure fuel pump 14 always makes a working stroke when the piston 2 of the engine completes the compression stroke and passes the top dead center. Moreover, there is only a possible fuel yield when the pump pressure is at least above a certain minimum value. This leads to potentially effective pump delivery during the hatched phases in the third line from above (PUMP ACTIVE).

De momentane hoeksnelheid CD van het kleplichaam is (niet op schaal) weergegeven in de onderste regel van het 10 1 4 5 18 * -8- diagram (ω KLEP). In de bij wijze van voorbeeld getoonde bedrijfstoestand wordt de hoeksnelheid van het roterende kleplichaam 21, telkens wanneer deze het tweede hoekbereik - waarin het aflaatkanaal 19 wordt afgesloten - nadert, iets 5 verhoogd en weer verlaagd nadat het midden van dat hoekbereik is gepasseerd. Aldus verkeert het kleplichaam 21 telkens gedurende een kortere tijd in het tweede hoekbereik waarin dit het aflaatkanaal 19 afsluit dan het geval zou zijn wanneer het kleplichaam 21 zou roteren met een hoeksnelheid 10 die in een continu constante verhouding staat tot de hoeksnelheid van de krukas. De periodes waarin de klep 20 bij de bij wijze van voorbeeld weergegeven bedrijfstoestand gesloten is, zijn in het diagram weergegeven in de regel KLEP DICHT. Na het verhogen van de hoeksnelheid van het klep-15 lichaam 21 wordt de hoeksnelheid van het kleplichaam 21 telkens verlaagd tot iets onder de beoogde gemiddelde snelheid over een werkingscyclus van de verbrandingsmotor (bij de voorgestelde 4-takt verbrandingsmotor 7202 rotatie van de krukas), om de tijdelijk verhoogde snelheid ten 20 behoeve van het verkorten van de sluittijd te compenseren.The instantaneous angular velocity CD of the valve body is (not to scale) shown in the bottom line of the 10 1 4 5 18 * -8 diagram (ω VALVE). In the exemplary mode of operation shown, the angular velocity of the rotary valve body 21 as it approaches the second angular range - in which the drain channel 19 is closed - is increased slightly and decreased again after the center of that angular range has passed. Thus, the valve body 21 is in the second angular range for a shorter period of time in which it closes the vent channel 19 than it would be if the valve body 21 were to rotate at an angular velocity 10 which is in a continuously constant relationship to the angular velocity of the crankshaft. The periods during which valve 20 is closed in the exemplary operating state are shown in the diagram in the VALVE CLOSE line. After increasing the angular velocity of the valve body 21, the angular velocity of the valve body 21 is each time lowered to slightly below the target average speed over a combustion engine operating cycle (in the proposed 4-stroke combustion engine 7202 rotation of the crankshaft), to compensate for the temporarily increased speed for shortening the closing time.

De periodes gedurende welke de aflaatklep 20 gesloten is komen in essentie overeen met de periodes gedurende welke afgifte van brandstof via de injector 5 daadwerkelijk plaats heeft, zoals blijkt uit de regel BRANDSTOFINJECTIE in fig. 5. 25 Zoals de regel OVERLOOP in fig. 5 aangeeft, wordt gedu rende de periodes dat de hogedruk pomp 14 wel actief is voor het toevoeren van potentieel in te spuiten brandstof, maar de aflaatklep 20 niet gesloten is, brandstof via het aflaatkanaal 19 afgevoerd en teruggeleid naar de tank 9.The periods during which the drain valve 20 is closed essentially correspond to the periods during which fuel delivery through the injector 5 actually takes place, as shown by the FUEL INJECTION line in Figure 5. 25 As the line OVERFLOW in Figure 5 indicates During the periods when the high-pressure pump 14 is active for supplying potential fuel to be injected, but the discharge valve 20 is not closed, fuel is discharged via the discharge channel 19 and returned to the tank 9.

30 Doordat gedurende elke werkingscyclus van de verbran dingsmotor de momentane hoeksnelheid van het kleplichaam 21 opnieuw heen en weer wordt gevarieerd voor het bepalen van tijdstippen van begin en einde van het afsluiten van het aflaatkanaal 19 en daarbij een gemiddelde hoeksnelheid van het 35 kleplichaam 21 per werkingscyclus van de motor wordt gehand- 10145 18 -9- haafd die correspondeert met het actuele toerental van de verbrandingsmotor, kan de hoofdinspuiting van brandstof - die sterk varieert in afhankelijkheid van het gewenste motorvermogen als aangegeven door de bedieningshendel 44 -5 worden gedoseerd met een rotatie-aflaatklep 20 met een enkel roterend kleplichaam 21 en kan worden volstaan met een enkele aandrijving 36 voor het beheersen van de rotatie van dat kleplichaam 21.Because during each operating cycle of the combustion engine, the instantaneous angular velocity of the valve body 21 is varied back and forth again to determine times of start and end of the shut-off of the drain channel 19 and thereby an average angular velocity of the valve body 21 per operating cycle. of the engine is maintained 10145 18 -9- corresponding to the actual engine speed, the main fuel injection - which varies widely depending on the desired engine power as indicated by the control lever 44 -5 can be dosed with a rotation relief valve 20 with a single rotary valve body 21 and a single actuator 36 is sufficient to control the rotation of that valve body 21.

Indien een voorinspuiting wordt uitgevoerd kan deze 10 met een aparte klep wofden bestuurd, maar deze kan ook met hetzelfde kleplichaam 21 worden bestuurd als de hoofdinspuiting. In het laatste geval wordt het voordeel bereikt dat per injector slechts een roteerbare klep noodzakelijk is en dat de duur van de voorinspuiting met de duur van de hoofd-15 inspuiting mee varieert.If a pre-injection is performed, it can be controlled with a separate valve, but it can also be controlled with the same valve body 21 as the main injection. In the latter case, the advantage is achieved that only one rotatable valve is required per injector and that the duration of the pre-injection varies with the duration of the main injection.

De uitvinding kan met bijzonder voordeel worden toegepast voor het verbeteren van de dosering en de nauwkeurigheid van het tijdstip van inspuiten van brandstof door een bestaand brandstofinspuitsysteem. Bij oudere brandstofin-20 spuitsystemen is het gebruikelijk dat de opbrengst wordt gevarieerd door de slag van de hogedruk pomp te variëren. Hiermee is echter de beheersing van het verloop van de brandstofinspuiting en het moment van inspuiten tamelijk ruw, waardoor het brandstofverbruik en de emissies van scha-25 delijke stoffen vrij hoog zijn. Dergelijke bestaande brandstof inspuitsystemen kunnen bijvoorbeeld aanzienlijk verbeterd worden door montage van een inrichting omvattende de volgende delen van het brandstofinspuitsysteem volgens het voorgestelde voorbeeld: de aflaatklep 20, de aandrijving 36 30 voor het doen roteren van het roteerbare kleplichaam 21, en de beschreven besturingsstructuur met de sensoren 37, 38 voor het signaleren van hoekverdraaiing van een lopende verbrandingsmotor en met de verwerkingsstructuur 41 werkzaam gekoppeld met de sensoren 37, 38.The invention can be used with particular advantage for improving the dosage and accuracy of fuel injection timing by an existing fuel injection system. In older fuel injection systems, it is common to vary the flow by varying the stroke of the high pressure pump. However, this makes the control of the course of the fuel injection and the moment of injection fairly rough, so that the fuel consumption and emissions of harmful substances are quite high. For example, such existing fuel injection systems can be significantly improved by mounting an apparatus comprising the following parts of the fuel injection system according to the proposed example: the drain valve 20, the actuator 36 for rotating the rotatable valve body 21, and the described control structure with the sensors 37, 38 for detecting angular rotation of a running combustion engine and with the processing structure 41 operatively coupled to the sensors 37, 38.

35 De regeling van de opbrengst van de hogedruk pomp van de bestaande verbrandingsmotor moet dan op maximaal vastge- -10- zet worden en overtollige brandstof wordt via het aflaatka-naal naar de tank teruggevoerd.The regulation of the flow of the high-pressure pump of the existing internal combustion engine must then be set at a maximum of -10 and excess fuel is returned to the tank via the drain channel.

Indien het voorgestelde brandstofinspuitsysteem wordt toegepast op een verbrandingsmotor met meerder injectoren 5 zijn de aantallen van de roteerbare kleplichamen 21 en aandrijvingen 36 bij voorkeur elk gelijk aan het aantal injectoren. Dan is enerzijds het aantal roteerbare kleplichamen 21 en aandrijvingen 36 beperkt tot één per injector, zodat een beperkt aantal kleplichamen 21 en aandrijvingen 36 nodig 10 is. Anderzijds hoeft dan elk kleplichaam 21 slechts het afsluiten en vrijgeven van een injector te besturen, zodat tussen de periodes waarin het kleplichaam 21 het aflaatka-naal 19 afsluit en brandstof wordt ingespoten relatief veel tijd beschikbaar is voor het compenseren van versnellingen 15 of vertragingen ten behoeve van het regelen van de inspuit-duur.If the proposed fuel injection system is applied to a multiple injector combustion engine 5, the numbers of the rotatable valve bodies 21 and actuators 36 are each preferably equal to the number of injectors. Then, on the one hand, the number of rotatable valve bodies 21 and actuators 36 is limited to one per injector, so that a limited number of valve bodies 21 and actuators 36 are required. On the other hand, each valve body 21 then only has to control the shutdown and release of an injector, so that between the periods in which the valve body 21 closes the drain channel 19 and fuel is injected, relatively much time is available to compensate for accelerations 15 or decelerations for the purpose of of controlling the injection duration.

Bij verbrandingsmotoren die in bedrijf draaien met belastingen tussen vrijwel onbelast en vollast, varieert de benodigde hoeveelheid brandstof per inspuiting zeer sterk.With combustion engines that run with loads between virtually no load and full load, the amount of fuel required per injection varies greatly.

20 Dit brengt met zich mee, dat de hoeksnelheid van het kleplichaam in de uiterste bedrijfscondities telkens zeer sterk moet worden gevarieerd om de benodigde aanpassing van de sluitduur van de klep 20 aan de benodigde brandstofdosering te kunnen bereiken.This implies that the angular velocity of the valve body must be varied very strongly in the extreme operating conditions in order to be able to achieve the required adjustment of the closing time of the valve 20 to the required fuel metering.

25 Teneinde de benodigde versnellingen en vertragingen per werkingscyclus van de verbrandingsmotor te kunnen beperken, zijn de besturingsstructuur 37-41 en de aandrijving 36 volgens dit voorbeeld ingericht voor het overgaan van een eerste, over ten minste een werkingscyclus van de motor ge-30 middelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 naar een tweede, over ten minste een werkingscyclus van de motor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21. De gemiddelde hoeksnelheden van het kleplichaam 21 bedragen daarbij elk een enkelvoud of een heeltallig veelvoud van de halve hoek-35 snelheid van de krukas 4.In order to limit the necessary accelerations and decelerations per combustion engine operating cycle, the control structure 37-41 and the drive 36 according to this example are adapted to transmit a first angular speed averaged over at least one engine operating cycle. from the valve body 21 to a second angular velocity of the valve body 21 averaged over at least one operating cycle of the engine. The average angular velocities of the valve body 21 each amount to a singular or an integer multiple of the half angle speed of the crankshaft 4 .

Bij de bedrijfstoestand als weergeven in fig. 6 is het van de verbrandingsmotor gevraagde vermogen lager dan in t, -11- fig. 5 (aannemende dat het toerental ongeveer gelijk is). De in de regel BRANDSTOFINJECTIE aangeven inspuitduur is dienovereenkomstig korter dan de inspuitduur volgens fig. 5. Om dit te bereiken is de gemiddelde hoeksnelheid van het klep-5 lichaam 21 verhoogd van de helft van de hoeksnelheid van de krukas 4 tot gelijk aan de hoeksnelheid van de krukas 4. Hierdoor sluit de klep 20 telkens als de krukas 4 de stand bovenste dode punt bereikt, dat wil zeggen ook als geen inspuiting van brandstof gewenst is. Omdat de hogedruk pomp 14 10 dan echter geen brandstof onder druk naar de injector 5 stuwt leidt dit niet tot het inspuiten van brandstof.In the operating state as shown in Fig. 6, the power demanded from the combustion engine is lower than in Fig. 5 (assuming the speed is approximately equal). The injection period indicated in the FUEL INJECTION line is accordingly shorter than the injection duration according to Fig. 5. To achieve this, the average angular velocity of the valve body 21 has been increased from half the angular velocity of the crankshaft 4 to equal to the angular velocity of the crankshaft 4. As a result, the valve 20 closes every time the crankshaft 4 reaches the top dead center position, that is to say, even if no injection of fuel is desired. However, because the high-pressure pump 14 does not propel pressurized fuel to the injector 5, this does not lead to the injection of fuel.

In de in fig. 6 bij wijze van voorbeeld weergegeven bedrijfstoestand is de benodigde brandstofafgifte groter dan die welke zou worden verkregen bij rotatie van het klepli-15 chaam 21 met een hoeksnelheid die in een vaste verhouding staat tot de hoeksnelheid van de krukas. Om de benodigde brandstofafgifte te realiseren is de snelheid van het roteerbare kleplichaam 21 telkens gedurende het doorlopen van het tweede hoekbereik waarin het kleplichaam 21 het aflaat-20 kanaal 19 afsluit verlaagd en is de hoeksnelheid gedurende het doorlopen van het eerste hoekbereik verhoogd om de toegepaste vertraging te compenseren. De gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 is in de in fig. 6 weergegeven bedrijfstoestand aldus twee keer zo hoog als in de in fig. 5 25 weergegeven bedrijfstoestand, maar de brandstofdosering volgens fig. 6 bedraagt meer dan de helft van die volgens fig. 5.In the mode of operation shown in FIG. 6 by way of example, the required fuel delivery is greater than that which would be obtained when the valve body 21 is rotated at an angular velocity that is in a fixed relationship to the angular velocity of the crankshaft. In order to realize the required fuel delivery, the speed of the rotatable valve body 21 has been reduced each time during the passage of the second angle range in which the valve body 21 closes the outlet 20 channel 19 and the angular speed during the passage of the first angle range has been increased in order to reduce the applied deceleration. to compensate. The average angular velocity of the valve body 21 is thus twice as high in the operating state shown in Fig. 6 as in the operating state shown in Fig. 5, but the fuel metering according to Fig. 6 is more than half that of Fig. 5 .

Teneinde het regelbereik van de brandstofdosering verder te vergroten kan bij het brandstofsysteem volgens dit 30 voorbeeld de over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 verder verhoogd worden tot twee keer het toerental van de krukas 4. In die bedrijfstoestand, waarvan in fig. 7 een voorbeeld is weergegeven, sluit het kleplichaam het aflaat-35 kanaal 19 vier keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor af. In deze bedrijfstoestand zijn drie van de afsluitingen zonder effect, omdat deze niet, samenvallen met het J . J ^ -12- door de hogedruk pomp 14 afgeven van brandstof onder hoge druk. De in fig. 7 weergegeven bedrijfstoestand is die waarbij de brandstofopbrengst minimaal is, doordat de hoeksnel-heid van het kleplichaam 21 tijdens het doorlopen van het 5 tweede hoekbereik gedurende hetwelk dit het aflaatkanaal afsluit 19 maximaal wordt versneld indien dit samenvalt met het door de hogedruk pomp 14 toevoeren van brandstof onder hoge druk (regel POMP ACTIEF).In order to further increase the control range of the fuel metering, in the fuel system according to this example, the angular velocity of the valve body 21 averaged over at least one operating cycle of the combustion engine can be further increased to twice the speed of the crankshaft 4. In that operating condition, of which Fig. 7 shows an example, the valve body closes the outlet channel 19 four times per operating cycle of the internal combustion engine. In this operating condition, three of the closings are ineffective because they do not coincide with the J. J ^ -12- delivering high-pressure fuel through the high-pressure pump 14. The operating state shown in fig. 7 is that in which the fuel yield is minimal, because the angular velocity of the valve body 21 during the passage of the second angular range during which it closes the drain channel 19 is accelerated to the maximum if this coincides with the high pressure pump 14 supplying fuel under high pressure (control PUMP ACTIVE).

Het is ook mogelijk te voorzien in een tussengelegen 10 bedrijfstoestand waarin het kleplichaam 21 roteert met een gemiddelde snelheid die anderhalf keer de snelheid van de krukas 4 (dat wil zeggen drie keer de laagste gemiddelde snelheid van het kleplichaam 21) bedraagt.It is also possible to provide an intermediate operating state in which the valve body 21 rotates at an average speed one and a half times the speed of the crankshaft 4 (ie three times the lowest average speed of the valve body 21).

Bij de voorgestelde overgang tussen verschillende ge-15 middelde hoeksnelheden van het kleplichaam 21 neemt de brandstofafgife tendentieel af met het toenemen van de gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21. Extreme snelheden en versnellingen van het kleplichaam 21 komen daardoor niet vaak voor. Een grote vraag om vermogen (en dus een ten 20 opzichte van de hoeksnelheid van de krukas lage gemiddelde snelheid van het kleplichaam 21 gaat namelijk meestal samen met hogere toerentallen van de krukas en omgekeerd. Slijtage van de klep 20 en de aandrijving 36 wordt aldus tegengegaan.In the proposed transition between different average angular velocities of the valve body 21, fuel delivery tends to decrease with the increase in the average angular speed of the valve body 21. Extreme velocities and accelerations of the valve body 21 are therefore infrequent. Namely, a large demand for power (and thus an average speed of the valve body 21, which is low relative to the angular speed of the crankshaft, usually goes together with higher speeds of the crankshaft and vice versa. Wear of the valve 20 and the actuator 36 is thus prevented. .

Slijtage van de klep 20 en de aandrijving 36 wordt 25 verder tegengegaan, doordat de hoeksnelheid van het kleplichaam 21, bij een gemiddelde hoeksnelheid waarbij dit het aflaatkanaal 19 periodiek ook sluit zonder dat dit samenvalt met afgifte van brandstof door de hogedruk pomp 14, slechts een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor gevari-30 eerd wordt, d.w.z. alleen in relatie met gelijktijdige afgifte van brandstof door de hogedruk pomp 14.Wear of the valve 20 and the actuator 36 is further counteracted by the fact that the angular velocity of the valve body 21, at an average angular velocity at which it also periodically closes the drain channel 19 without coinciding with the delivery of fuel by the high-pressure pump 14, only times per operating cycle of the combustion engine, ie only in relation to simultaneous delivery of fuel by the high-pressure pump 14.

Bij voorkeur is. de laagste over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam 21 gelijk aan de gelijktijdig optredende 35 hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor. Bij deze gemiddelde snelheid sluit het kleplichaam 21 de inlaat-poort twee keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor 1014518 · -13- af. Deze hoeksnelheid is zodanig hoog, dat het gedeelte van het roteerbare kleplichaam 21 dat de inlaatpoort 23 afsluit in omtreksrichting een relatief grote hoek kan beslaan. Hierdoor kan dit bij een gegeven diameter van het klepli-5 chaam robuust worden uitgevoerd. Ook kan de klep bij gegeven robuustheid van het de inlaatpoort 23 afsluitende gedeelte een relatief kleine diameter hebben. Een verder voordeel van een minimum gemiddelde snelheid van het roterende klep hoger dan de laagst mogelijke snelheid is, dat het sluiten en 10 vrijgeven van de inlaatpoort 23 van de klep 20 sneller wordt uitgevoerd. De brandstofinspuitfase vertoont daardoor relatief steile flanken, hetgeen voordelig is voor het effectief verstuiven van de ingespoten brandstof aan het begin en het eind van de inspuitfase en voor het nauwkeurig beheersen van 15 de hoeveelheid ingespoten brandstof.Preferably. the lowest angular velocity of the valve body 21 averaged over at least one operating cycle of the combustion engine, equal to the simultaneous angular velocity of the crankshaft of the combustion engine. At this average speed, the valve body 21 closes the inlet port twice per operating cycle of the combustion engine 1014518 · -13-. This angular velocity is so high that the portion of the rotatable valve body 21 closing the inlet port 23 in the circumferential direction can occupy a relatively large angle. As a result, this can be carried out robustly at a given diameter of the valve body. Also, given the robustness of the portion closing the inlet port 23, the valve can have a relatively small diameter. A further advantage of a minimum average speed of the rotary valve higher than the lowest possible speed is that closing and releasing the inlet port 23 of the valve 20 is performed faster. The fuel injection phase therefore has relatively steep flanks, which is advantageous for effectively atomizing the injected fuel at the beginning and the end of the injection phase and for accurately controlling the amount of injected fuel.

Het zal de deskundige duidelijk zijn, dat binnen het kader van de onderhavige uitvinding nog vele andere uitvoeringen en uitvoeringswijzen mogelijk zijn. Zo kan het kleplichaam bijvoorbeeld zo zijn uitgevoerd dat dit het aflaat-20 kanaal meerdere keren per omwenteling afsluit. De rotatie van het kleplichaam ten opzichte van de krukas kan bijvoorbeeld ook beïnvloed worden door het indrukken en vrijgeven van verschillende secties van een omlopende snaar of ketting .It will be clear to the skilled person that many other embodiments and methods of operation are possible within the scope of the present invention. For example, the valve body can be designed in such a way that it closes the outlet channel several times per revolution. The rotation of the valve body relative to the crankshaft can also be influenced, for example, by pressing and releasing different sections of a circulating belt or chain.

.1 v : . ·*.1 v:. *

Claims (17)

1. Inrichting voor het doseren van de opbrengst van een brandstofinspuitsysteem, met een aflaatklepstructuur (20) omvattende: een inlaat (23), 5 een uitlaat (24), een aflaatkanaal (19) van de inlaat (23) naar de uitlaat (24) , een roteerbaar kleplichaam (21) in genoemd aflaatkanaal (19), welk kleplichaam (21) is ingericht voor het tij-10 dens rotatie door een eerste hoekbereik vrijgeven van genoemd aflaatkanaal (19) en voor het tijdens rotatie door een tweede hoekbereik afsluiten van genoemd aflaatkanaal (19), een aandrijving (36) voor het doen roteren van genoemd kleplichaam (21), en 15 een besturingsstructuur met ten minste een sensor (37, 38. voor het signaleren van hoekverdraaiing van een lopende verbrandingsmotor en met een verwerkingsstructuur (41) werkzaam gekoppeld met genoemde sensor (37, 38), voor het besturen van genoemde aandrijving (36) in overeenstemming met ge-20 noemde signalering, zodanig dat genoemd kleplichaam (21) continu roteert, met het kenmerk, dat de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het, althans in ten minste een bedrijfstoestand, gedurende elke werkingscyclus van de 25 verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van de hoek-snelheid van genoemd kleplichaam (21) voor het bepalen van tijdstippen van begin en einde van het doorlopen van genoemd tweede hoekbereik en voor het gedurende het doorlopen van genoemd eerste hoekbereik compenseren van variaties in hoek-30 snelheid van het kleplichaam (21) voor het handhaven van een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor. V. · -15-An apparatus for dosing the output of a fuel injection system, having a drain valve structure (20) comprising: an inlet (23), an outlet (24), a drain channel (19) from the inlet (23) to the outlet (24) ), a rotatable valve body (21) in said vent channel (19), said valve body (21) adapted to release said vent channel (19) during a first angular range during rotation through a second angular range during rotation. of said drain channel (19), a drive (36) for rotating said valve body (21), and a control structure with at least one sensor (37, 38) for signaling angular rotation of a running combustion engine and with a processing structure (41) operatively coupled to said sensor (37, 38), for controlling said actuator (36) in accordance with said signaling, such that said valve body (21) rotates continuously, characterized in that the best The driving structure and the actuator (36) are arranged to vary the angular velocity of said valve body (21) back and forth during each operating cycle of the combustion engine, at least in at least one operating state, for determining times of start and end of traversing said second angular range and compensating for variations in angular velocity of the valve body (21) during traversing of said first angular range to maintain an angular velocity of the valve body averaged over at least one operating cycle of the combustion engine (21) corresponding to an actual engine speed. V. -15- 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij genoemde aflaatklepstructuur (20) is voorzien van één enkel roteerbaar kleplichaam (21).The device of claim 1, wherein said relief valve structure (20) includes a single rotatable valve body (21). 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij ge- 5 noemde aflaatklepstructuur (20) is voorzien van één enkele aandrijving (36) .The device of claim 1 or 2, wherein said relief valve structure (20) includes a single actuator (36). 4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het overgaan van een eerste, over ten minste 10 een werkingscyclus van.de verbrandingsmotor gemiddelde hoek-snelheid van het kleplichaam (21) naar een tweede, over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21). _5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 15 waarbij de laagste over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) gelijk is aan de gelijktijdig optredende hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor.Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the control structure and the actuator (36) are adapted to transmit a first angular velocity of the valve body (21) from the combustion engine (21) over at least one operating cycle. , averaged angular velocity of the valve body (21) over at least one cycle of the combustion engine. _5. Device according to any one of the preceding claims, wherein the lowest angular speed of the valve body (21) averaged over at least one operating cycle of the combustion engine is equal to the simultaneously occurring angular speed of the crankshaft of the combustion engine. 6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, 20 waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het aandrijven van het kleplichaam (21) met een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid, waarbij het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) ten minste twee keer per werkingscy-25 clus afsluit en waarbij de hoeksnelheid van het kleplichaam (21) uitsluitend een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor wordt verhoogd en verlaagd.An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the control structure and the actuator (36) are adapted to drive the valve body (21) at an angular speed averaged over at least one operating cycle of the combustion engine, the valve body (21) drain channel (19) closes at least twice per operating cycle, and the angular velocity of the valve body (21) is increased and decreased only once per cycle of the combustion engine. 7. Brandstofinspuitsysteem omvattende: een brandstofpomp, 30 een injector, een brandstoftoevoerkanaal voor het toevoeren van brandstof van de pomp naar de injector, een aflaatkanaal (19) dat tussen de brandstofpomp en de injector op het brandstoftoevoerkanaal aansluit voor het 35 van de injector af afvoeren van brandstof, een aflaatklepstructuur (20) met een roteerbaar kleplichaam (21) in genoemd aflaatkanaal (19), welk kleplichaam 10145 1 8 aii -16- (21) is ingericht voor het tijdens rotatie door een eerste hoekbereik vrijgeven van genoemd aflaatkanaal (19) en voor het tijdens rotatie door een tweede hoekbereik afsluiten van genoemd aflaatkanaal (19), 5 een aandrijving (36) voor het doen roteren van genoemd roteerbare kleplichaam (21), en een besturingsstructuur met ten minste een sensor (37, 38) voor het signaleren van hoekverdraaiing van een lopende verbrandingsmotor en met een verwerkingsstructuur (41) werk-10 zaam gekoppeld met genoemde sensor (37, 38), voor het besturen van genoemde aandrijving (36) in overeenstemming met genoemde signalering, zodanig dat genoemd kleplichaam (21) continu roteert, met het kenmerk, dat de besturingsstructuur en de aan-15 drijving (36) zijn ingericht voor het, althans in ten minste een bedrijfstoestand, gedurende elke werkingscyclus van de verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van de hoek-snelheid van genoemd kleplichaam (21) voor het bepalen van tij stippen van begin en einde van het doorlopen van genoemd 20 tweede hoekbereik en voor het gedurende het doorlopen van genoemd eerste hoekbereik compenseren van variaties in hoek-snelheid van het kleplichaam (21) voor het handhaven van een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) die corres-25 pondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor.7. Fuel injection system comprising: a fuel pump, an injector, a fuel supply channel for supplying fuel from the pump to the injector, a discharge channel (19) connecting between the fuel pump and the injector to the fuel supply channel for discharging the injector of fuel, a vent valve structure (20) with a rotatable valve body (21) in said vent channel (19), said valve body 10145 1 8 aii -16- (21) adapted to release said vent channel (19 during rotation through a first angular range) ) and for closing said drain channel (19) during rotation through a second angular range, a drive (36) for rotating said rotatable valve body (21), and a control structure with at least one sensor (37, 38) for signaling angular rotation of a running combustion engine and with a processing structure (41) operatively coupled to said sensor (37, 38), for controlling of said actuator (36) in accordance with said signaling, such that said valve body (21) rotates continuously, characterized in that the control structure and the actuator (36) are arranged for, at least in at least one operating state, varying the angular velocity of said valve body (21) back and forth during each cycle of the combustion engine to determine times of start and end of traversing said second angular range and for traversing said first angular range compensate for variations in angular velocity of the valve body (21) to maintain an average angular velocity of the valve body (21) averaged over at least one operating cycle of the combustion engine corresponding to a current speed of the combustion engine. 8. Brandstofinspuitsysteem volgens conclusie 7, waarbij het aantal van genoemde roteerbare kleplichamen gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.The fuel injection system of claim 7, wherein the number of said rotary valve bodies is equal to the number of said injectors. 9. Brandstofinspuitsysteem volgens conclusie 7 of 8, 30 waarbij het aantal van genoemde aandrijvingen (36) gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.The fuel injection system according to claim 7 or 8, 30, wherein the number of said drives (36) is equal to the number of said injectors. 10. Brandstofinspuitsysteem volgens een der conclusies 7-9, waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) zijn ingericht voor het overgaan van een eerste, over ten 35 minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) naar een tweede, 1 — i . / . -17- over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21).The fuel injection system according to any one of claims 7-9, wherein the control structure and the actuator (36) are adapted to transition from a first, at least one operating cycle of the combustion engine average angular velocity from the valve body (21) to a second, 1 - i. /. -17- over at least one operating cycle of the combustion engine average angular velocity of the valve body (21). 11. Brandstofinspuitsysteem volgens een der conclusies 7-10, waarbij de laagste over ten minste een werkingscyclus 5 van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) gelijk is aan de gelijktijdig optredende hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor.A fuel injection system according to any one of claims 7-10, wherein the lowest angular velocity of the valve body (21) over at least one operating cycle of the combustion engine is equal to the simultaneous angular velocity of the crankshaft of the combustion engine. 12. Brandstofinspuitsysteem volgens een der conclusies 7-11, waarbij de besturingsstructuur en de aandrijving (36) 10 zijn ingericht voor het aandrijven van het kleplichaam (21) met een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid, waarbij het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) ten minste twee keer per werkingscyclus afsluit en waarbij de hoeksnelheid van het klep-15 lichaam (21) uitsluitend een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor wordt verhoogd en verlaagd.A fuel injection system according to any one of claims 7-11, wherein the control structure and the actuator (36) are adapted to drive the valve body (21) at an angular velocity averaged over at least one operating cycle of the combustion engine, the valve body (21 ) closes the drain channel (19) at least twice per operating cycle, and increasing the angular velocity of the valve body (21) only once per operating cycle of the internal combustion engine. 13. Werkwijze voor het gedoseerd afgeven van brandstof aan een verbrandingmotor, omvattende: het per werkingscyclus gedurende een brandstoftoevoer-20 fase toevoeren van brandstof aan een naar een injector voerend brandstoftoevoerkanaal, het continu roteren van een kleplichaam (21) in een aflaatkanaal (19) communicerend met genoemd brandstoftoevoerkanaal door een eerste hoekbereik gedurende 25 hetwelk toegevoerde brandstof langs het kleplichaam (21) af wordt gelaten en door een tweede hoekbereik gedurende hetwelk het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) afsluit en de toegevoerde brandstof via de injector wordt afgegeven, waarbij hoekverdraaiing van een lopende verbrandings-30 motor wordt gedetecteerd en het roteren van genoemd kleplichaam (21) plaats heeft met een hoeksnelheid van het kleplichaam (21) die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor, gekenmerkt door het, althans in een ten minste een be-35 drijfstoestand, gedurende elke werkingscyclus van de verbrandingsmotor opnieuw heen en weer variëren van een momentane hoeksnelheid van genoemd kleplichaam (21) voor het be- -18- palen van tij stippen van begin en einde van het afsluiten van genoemd aflaatkanaal (19), en het daarbij handhaven van een gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) per werkingscyclus van de verbran-5 dingsmotor die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor.A method for metered delivery of fuel to an internal combustion engine, comprising: supplying fuel per operating cycle during a fuel supply-20 phase to a fuel supply duct leading to an injector, continuously rotating a valve body (21) in a vent duct (19) communicating with said fuel supply channel through a first angular range during which the supplied fuel is discharged past the valve body (21) and through a second angular range during which the valve body (21) closes the drain channel (19) and the supplied fuel is delivered via the injector, detecting angular rotation of a running combustion engine and rotating said valve body (21) at an angular speed of the valve body (21) corresponding to a current speed of the combustion engine, characterized by, at least in at least an operating state, during each operating cycle of the v The internal combustion engine again varies back and forth from a momentary angular velocity of said valve body (21) to determine timing of the start and end of closing said vent channel (19), thereby maintaining an average angular velocity of the valve body (21) per operating cycle of the combustion engine corresponding to an actual speed of the combustion engine. 14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het aantal van genoemde kleplichamen dat wordt geroteerd gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.The method of claim 13, wherein the number of said valve bodies being rotated is equal to the number of said injectors. 15. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, waarbij het aantal van genoemde aandrijving (36)en dat wordt bestuurd gelijk is aan het aantal van genoemde injectoren.The method of claim 13 or 14, wherein the number of said actuator (36) being controlled is equal to the number of said injectors. 16. Werkwijze volgens een der conclusies 13-15, waarbij wordt overgegaan tussen een eerste gemiddelde hoeksnel-15 heid van het kleplichaam (21) per werkingscyclus van de verbrandingsmotor die correspondeert met een actueel toerental van de verbrandingsmotor en een tweede gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) per werkingscyclus van de verbrandingsmotor .A method according to any one of claims 13-15, wherein a transition is made between a first average angular velocity of the valve body (21) per operating cycle of the internal combustion engine corresponding to a current rotational speed of the internal combustion engine and a second average angular speed of the valve body (21) per combustion engine operating cycle. 17. Werkwijze volgens conclusie een der conclusies 13- 16, waarbij de laagste over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid van het kleplichaam (21) gelijk is aan de gelijktijdig optredende hoeksnelheid van de krukas van de verbrandingsmotor.A method according to any one of claims 13-16, wherein the lowest angular velocity of the valve body (21) averaged over at least one operating cycle of the combustion engine is the simultaneous angular velocity of the crankshaft of the combustion engine. 18. Werkwijze volgens een der conclusies 13-17, waar bij het kleplichaam (21) roteert met een over ten minste een werkingscyclus van de verbrandingsmotor gemiddelde hoeksnelheid waarbij het kleplichaam (21) het aflaatkanaal (19) ten minste twee keer per werkingscyclus afsluit en waarbij de 30 hoeksnelheid van het kleplichaam (21) uitsluitend een keer per werkingscyclus van de verbrandingsmotor wordt verhoogd en verlaagd. 101451 S- *A method according to any one of claims 13-17, wherein the valve body (21) rotates at an angular velocity averaged over at least one operating cycle of the combustion engine, the valve body (21) closing the discharge channel (19) at least twice per operating cycle and wherein the angular velocity of the valve body (21) is increased and decreased only once per cycle of the combustion engine. 101451 S- *
NL1014518A 2000-02-29 2000-02-29 Device, fuel injection system and method for metering fuel. NL1014518C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1014518A NL1014518C2 (en) 2000-02-29 2000-02-29 Device, fuel injection system and method for metering fuel.
AU2001272843A AU2001272843A1 (en) 2000-02-29 2001-02-28 Apparatus, fuel injection system, and method for metering fuel
PCT/NL2001/000167 WO2001071180A1 (en) 2000-02-29 2001-02-28 Apparatus, fuel injection system, and method for metering fuel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1014518 2000-02-29
NL1014518A NL1014518C2 (en) 2000-02-29 2000-02-29 Device, fuel injection system and method for metering fuel.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1014518C2 true NL1014518C2 (en) 2001-08-30

Family

ID=19770910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1014518A NL1014518C2 (en) 2000-02-29 2000-02-29 Device, fuel injection system and method for metering fuel.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001272843A1 (en)
NL (1) NL1014518C2 (en)
WO (1) WO2001071180A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0024803A1 (en) 1979-09-04 1981-03-11 Caterpillar Tractor Co. Fuel injection apparatus
EP0026583A1 (en) 1979-09-24 1981-04-08 Caterpillar Tractor Co. Fuel injection apparatus
EP0027682A1 (en) 1979-10-22 1981-04-29 Caterpillar Tractor Co. Fuel injection apparatus
EP0032168A1 (en) * 1980-01-12 1981-07-22 Robert Bosch Gmbh Fuel-injection device for internal combustion engines, especially for diesel engines
WO1982003888A1 (en) * 1981-05-04 1982-11-11 Alexander Goloff Adjustable pilot injection for fuel injection apparatus
WO1982003890A1 (en) 1981-05-04 1982-11-11 Richard A Cemenska Fuel injection system with rotor-filled pumping cavity
US4440134A (en) * 1981-05-15 1984-04-03 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Fuel injection system for internal combustion engines
GB2147954A (en) 1983-10-11 1985-05-22 Lucas Ind Plc Fuel pumping apparatus
US5205251A (en) * 1992-08-05 1993-04-27 Ibex Technologies, Inc. Rotary valve for internal combustion engine

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0024803A1 (en) 1979-09-04 1981-03-11 Caterpillar Tractor Co. Fuel injection apparatus
EP0026583A1 (en) 1979-09-24 1981-04-08 Caterpillar Tractor Co. Fuel injection apparatus
EP0027682A1 (en) 1979-10-22 1981-04-29 Caterpillar Tractor Co. Fuel injection apparatus
EP0032168A1 (en) * 1980-01-12 1981-07-22 Robert Bosch Gmbh Fuel-injection device for internal combustion engines, especially for diesel engines
WO1982003888A1 (en) * 1981-05-04 1982-11-11 Alexander Goloff Adjustable pilot injection for fuel injection apparatus
WO1982003890A1 (en) 1981-05-04 1982-11-11 Richard A Cemenska Fuel injection system with rotor-filled pumping cavity
US4440134A (en) * 1981-05-15 1984-04-03 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Fuel injection system for internal combustion engines
GB2147954A (en) 1983-10-11 1985-05-22 Lucas Ind Plc Fuel pumping apparatus
US5205251A (en) * 1992-08-05 1993-04-27 Ibex Technologies, Inc. Rotary valve for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001272843A1 (en) 2001-10-03
WO2001071180A1 (en) 2001-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1241338A2 (en) Fuel supply system
JPH0536628B2 (en)
JPH03107538A (en) Oil feed rate variable control method for electronically controlled distributor type fuel-injection pump
EP0429205B1 (en) Fuel-distributing injector pump with electronic control
NL1014518C2 (en) Device, fuel injection system and method for metering fuel.
US5040511A (en) Fuel injection device for internal combustion engines, in particular unit fuel injector
JPH0325634B2 (en)
JPH0652067B2 (en) Injection rate control device for distributed fuel injection pump
JPH02238165A (en) Fuel injection device for internal combustion engine,particularly pump nozzle thereof
US6016786A (en) Fuel injection system
US5048488A (en) Method and apparatus for reducing the residual injection fluid in an injection pump
GB2167137A (en) Fuel injection pumps for internal combustion engines
US4662336A (en) Fuel injection pump for self-igniting internal combustion engines
JP2556890B2 (en) Fuel injection control device for diesel engine
GB2156910A (en) Fuel injection pump
US4401084A (en) Fuel injection pumping apparatus
US4132205A (en) Metering valve for fuel injection
US4924833A (en) Fuel-injection pump for an internal-combustion engine
GB1588629A (en) Fuel injection pumps
US4422425A (en) Fuel injection pump
GB2175053A (en) Fuel injection pump for internal combustion engines
JPH08226362A (en) Injector for injecting pressure medium into cylinder for internal combustion engine
EP0743441B1 (en) Electronically controlled fuel injection apparatus for a diesel engine
JP3374770B2 (en) Control device for variable discharge rate pump
JP3092329B2 (en) Fuel injection device

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: WINEL B.V.

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050901