DE1526508C

DE1526508C - Fuel injection device with electronic control

Info

Publication number: DE1526508C
Authority: DE
Inventors: Hermann 7000 Stuttgart-Kaltental; Kind Wilhelm Dipl.-Ing. 8605 Hallstadt; Scholl Hermann Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Hoelle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Publication date: 1972-06-08

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritz- magnetischen Flusses im Eisenkreis auftreten könneinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer ten, ist es zweckmäßig, wenn der Eisenkreis aus elektronischen Steuereinrichtung und mit mindestens Weicheisenband gewickelt ist. Damit im Gehäuse des einem elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventil, Druckwandlers der wirksame Druck möglichst rasch das synchron zu den Umdrehungen der Brennkraft- 5 und ohne Verzögerung den Druckänderungen im maschine von der Steuereinrichtung geöffnet und . Saugrohr der Brennkraftmaschine folgen kann, muß während eines von der Steuereinrichtung gelieferten die im Gehäuse vorhandene Luftmenge klein gehalten elektrischen Öffnungsimpulses offengehalten wird, werden. Um trotzdem eine ausreichende Länge und und ferner mit einem wenigstens eine Wicklung mit einen großen Verstellweg für· die an einem ihrer Endveränderbarer Induktivität in seinem an das Ansaug- ίο abschnitte mit dem Anker verbundene Druckfeder rohr der Brennkraftmaschine angeschlossenen Ge- vorsehen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der häuse enthaltenden Druckwandler, dessen Wicklung andere Endabschnitt der Druckfeder in der Längsdie zeitliche Dauer der elektrischen Öffnungsimpulse bohrung einer zentralen, in den Hals eingedrehten mit absinkendem, im Ansaugrohr der Brennkraft- Hohlschraube aufgenommen ist.
maschine herrschendem Druck verkleinert, welcher 15 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dar-Druckwandler in einer zueinander gleichachsigen An- gestellt. Es zeigtThe invention relates to a fuel injection magnetic flux in the iron circuit can occur for an internal combustion engine with a th, it is expedient if the iron circuit is wound from an electronic control device and with at least soft iron tape. So that in the housing of an electromagnetically actuated injection valve, pressure transducer the effective pressure as quickly as possible is opened and synchronized with the revolutions of the internal combustion 5 and without delay the pressure changes in the machine by the control device. Can follow the intake manifold of the internal combustion engine, the amount of air present in the housing must be kept open during an electrical opening pulse supplied by the control device. In order to still be able to provide a sufficient length and also with at least one winding with a large adjustment path for the one of its variable inductance in its compression spring tube of the internal combustion engine connected to the intake section with the armature, it is necessary advantageous if the pressure transducer containing the housing, the winding of which is the other end portion of the compression spring in the longitudinal the duration of the electrical opening pulses bore a central, screwed into the neck with sinking, in the intake pipe of the internal combustion hollow screw is added.
The pressure prevailing in the machine is reduced, which 15 In the drawing, an exemplary embodiment of the pressure transducer is set in a position that is coaxial to one another. It shows

Ordnung im Innern seines Gehäuses wenigstens eine F i g. 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eineOrder inside its housing at least one F i g. 1 a fuel injector for a

evakuierte Druckdose, die gegen eine Stellschraube Brennkraftmaschine, in schematischer Darstellung,evacuated pressure cell, which is against an adjusting screw internal combustion engine, in a schematic representation,

im Gehäuse abgestützt ist, einen zylindrischen, mit F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Druck-is supported in the housing, a cylindrical, with F i g. 2 a longitudinal section through a printing

der anderen Seite der Druckdose verbundenen Eisen- ao wandler (Druckgeber) längs der Linie H-II in Fig. 3,the other side of the pressure cell connected iron ao transducer (pressure transducer) along the line H-II in Fig. 3,

anker sowie eine schraubenwendelförmige, zur Auf- F i g. 3 einen Schnitt durch den Druckgeber nachanchor as well as a helical, to F i g. 3 shows a section through the pressure transducer

nähme der von der Druckdose auf den Anker aus- Fig. 2, gesehen längs der Linie HI-III der Fig. 2,would take the pressure cell on the armature from Fig. 2, seen along the line HI-III of Fig. 2,

geübten Stellkräfte dienende Druckfeder enthält, die undtrained actuating forces serving compression spring contains, the and

sich mit einem ihrer Enden gegen das von der Druck- F i g. 4 einen Längsschnitt durch den Druckgeberone of its ends against that of the pressure F i g. 4 shows a longitudinal section through the pressure transducer

dose abgekehrte Ende des Ankers abstützt und mit 35 nach F i g. 2 und 3, gesehen längs der Linie IV-IVDose facing away from the end of the anchor and with 35 according to F i g. 2 and 3, seen along the line IV-IV

ihrem anderen Endabschnitt in einer Bohrung in derFig.3.its other end section in a hole in Fig. 3.

einem nach außen sich erstreckenden Hals des Ge- Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzeinrichhäuses aufgenommen ist, wobei ein über den Eisen- tung dient zum Betrieb einer vierzylindrigen Brennanker sich schließender, in einem durch die gemein- kraftmaschine 10. In jeden der vier Abzweigstutzen same Achse geführten Längsschnitt doppel-U-för- 30 des Saugrohrs 12 ist nahe bei dem (nicht dargestellmiger Eisenkreis vorgesehen ist, der im Gehäuse fest- ten) Einlaßventil des betreffenden Zylinders ein Einsteht und eine durchgehende, zur gemeinsamen Achse spritzventil 13 angeordnet, das jeweils über eine koaxiale Bohrung sowie in seinem Innern die zur Kraftstoffleitung 14 an einen Verteilerbehälter 15 an-Bohrung koaxiale Wicklung und den in der Boh- geschlossen ist, der durch eine Pumpe 16 mit Kraftrung und der Wicklung längsbeweglichen Anker ent- 35 stoff aus einem Vorratstank 17 gespeist wird. Durch hält. ein nicht gezeigtes Überdruckventil wird erreicht, daßan outwardly extending neck of the fuel injector housing shown in FIG is included, with one above the ironing used to operate a four-cylinder burner armature closing, in one by the common power machine 10. In each of the four branch nozzles The same axis guided longitudinal section double U-för- 30 of the suction pipe 12 is close to the (not shown Iron circuit is provided, which stands in the housing fixed) inlet valve of the cylinder in question and a continuous spray valve 13 arranged to the common axis, each via a coaxial bore and, in its interior, the bore to the fuel line 14 on a distributor container 15 coaxial winding and the one in the Boh- is closed by a pump 16 with Kraftrung and the winding of the longitudinally movable armature is fed from a storage tank 17. Through holds. a pressure relief valve, not shown, is achieved that

Beim Ausführungsbeispiel des älteren deutschen der Kraftstoff im Verteilerbehälter 15 unter konstan-Patents 1266 051 ist ein Druckwandler dieser Art tem Druck steht, so daß einer bestimmten öffnungsvorgesehen. Damit die Induktivität der Wicklung des dauer eines der Einspritzventile 13 stets eine beDruckwandlers in einem weiten Bereich in Abhängig- 40 stimmte eingespritzte Kraftstoffmenge entspricht. Die keit von dem jeweiligen Saugrohrdruck der Brenn- Pumpe 16 wird von einem nicht dargestellten Elekkraftmaschine geändert werden kann, ist eine genaue, tromotor angetrieben,
zentrale Führung des Ankers gegenüber den Boh- Jedes der Einspritzventile 13 enthält einen Elektro- C)X rangen des Eisenkreises erforderlich. Hierzu ist ge- magneten. Wenn Strom durch diesen Elektromagne- ^- maß der Erfindung vorgesehen, daß außerhalb des 45 ten geschickt wird, öffnet er das Einspritzventil. Zur Eisenkreises zwei doppel-M-förmige Blattfedern an- Steuerung der Ventile 13 ist eine elektronische Steuergeordnet sind, von denen jeweils eine mit ihrem einrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus Mittelschenkel mit einem der aus dem Eisenkreis vor- einem Multivibrator 18 und einem Verstärker 19 bestehenden Enden des Ankers verbunden und an ihren steht. An den Ausgang des Verstärkers 19 sind die Außenschenkeln am Gehäuse befestigt ist. 5° Einspritzventile 13 angeschlossen. Der MultivibratorIn the embodiment of the older German the fuel in the distributor tank 15 under constant patent 1266 051, a pressure transducer of this type is system pressure, so that a certain opening is provided. So that the inductance of the winding of the duration of one of the injection valves 13 always corresponds to a pressure converter in a wide range depending on the amount of fuel injected. The speed of the respective intake manifold pressure of the internal combustion pump 16 can be changed by an electric engine, not shown, is an accurate, electric motor driven,
central guidance of the armature opposite the Boh- Each of the injection valves 13 contains an electrical C) X wrestling of the iron circuit required. There is a magnet for this. If current through this electromagnetic ^ - measure of the invention is provided that is sent outside of the 45 th, it opens the injection valve. For the iron circle two double M-shaped leaf springs to control the valves 13, an electronic control unit is provided, one of which is provided with its device, which essentially consists of a central limb with one of the iron circle in front of a multivibrator 18 and an amplifier 19 existing ends of the anchor connected and at their stands. At the output of the amplifier 19, the outer legs are attached to the housing. 5 ° injectors 13 connected. The multivibrator

Die Blattfedern können in radialer Richtung als 18 wird von einem Impulsgeber 22 gesteuert, der aus steife Führung angesehen werden und ergeben in einem Kontakt 23 besteht, welcher von einem zweiaxialer Richtung praktisch kein Rückstellmoment. höckrigen Nocken 24 betätigt wird. Der Nocken 24 Hierdurch wird die erforderliche, mit mechanischen wird mit der Nockenwellendrehzahl der Brennkraft-Mitteln durchzuführende Abstimmung der Induk- 55 maschine 10 angetrieben, so daß der Multivibrator tivität auf die vorgeschriebene Abhängigkeit von den 18 bei jeder Nockenwellenumdrehung zwei Impulse Saugrohrdruckwerten wesentlich erleichtert und abgibt, die die Einspritzventile 13 öffnen,
außerdem erreicht, daß die eingestellten Werte auch Um die Zeitdauer T der Ausgangsimpulse des MuI-bei langer Gebrauchsdauer konstant bleiben. tivibrators 17 abhängig vom Vakuum im Saugrohr 12The leaf springs can be controlled in the radial direction as 18 is controlled by a pulse generator 22, which can be viewed as a rigid guide and result in a contact 23, which from a biaxial direction has practically no restoring torque. humped cam 24 is actuated. The cam 24 is thereby the necessary, with the camshaft speed of the internal combustion means to be carried out with mechanical coordination of the induction machine 10 driven, so that the multivibrator activity on the prescribed dependence on the 18 with each camshaft rotation, two impulses intake manifold pressure values are significantly facilitated and emits that open the injectors 13,
it also ensures that the set values remain constant for the duration T of the output pulses of the MuI with a long period of use. tivibrators 17 depending on the vacuum in the suction tube 12

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der 60 zu machen, ist an dieses Saugrohr ein Druckgeber 25In a further embodiment of the invention, the 60 can be made with a pressure transducer 25 on this intake manifold

Eisenkreis des Druckwandlers zwei Wicklungen ent- angeschlossen, der eine Induktivität enthält, welcheIron circuit of the pressure transducer with two windings, which contains an inductance, which

halten, die zur Beeinflussung eines zur Steuereinrich- je nach Vakuum eine verschiedene Größe hat undhold, which has a different size for influencing a control device depending on the vacuum and

tung gehörenden Multivibrators vorgesehen sind. die Impulsdauer Γ beeinflußt, so daß bei hohemMultivibrators belonging to the device are provided. the pulse duration Γ influences, so that at high

Eine dieser beiden Wicklungen kann dann im Aus- Vakuum (Drosselklappe 26 geschlossen) nur kurzeOne of these two windings can then only briefly in the off vacuum (throttle valve 26 closed)

gangskreis, die andere hingegen wegen der gal- 65 Impulsdauern entstehen, d. h. wenig eingespritzt wird,the others arise because of the gal- 65 pulse durations, d. H. little is injected,

vanischen Trennung mit Vorteil im Eingangskreis des während bei niedrigem Vakuum (Drosselklappe 26vanic separation with advantage in the input circuit of the while at low vacuum (throttle valve 26

Multivibrators angeordnet werden. Zur Vermeidung geöffnet) lange Impulsdauern entstehen und entspre-Multivibrators can be arranged. To avoid open) long pulse durations arise and correspond

von Wirbelströmen, die bei raschen Änderungen des chend viel Kraftstoff eingespritzt wird.of eddy currents, which are injected with rapid changes in the amount of fuel.

Der Aufbau des Druckgebers 25 ist in den F i g. 2 bis 4 näher dargestellt. Das Gehäuse des Druckgebers besteht aus zwei Gehäuseteilen 30, 31, die ineinandergreifen und durch einen O-Ring 32 gegeneinander abgedichtet sind, so daß ihr Innenraum 33 hermetisch abgeschlossen ist. Durch eine Anschlußleitung 34 ist dieser Innenraum über ein Rückschlagventil 35 und eine in dieses eingearbeitete Drossel 36 mit dem Saugrohr 12 verbunden. Das Rückschlagventil ist so eingestellt, daß es bei Druckunterschieden von mehr als 0,05 kg/cm² öffnet.The structure of the pressure transmitter 25 is shown in FIGS. 2 to 4 shown in more detail. The housing of the pressure transducer consists of two housing parts 30, 31 which intermesh and are sealed against one another by an O-ring 32 so that their interior 33 is hermetically sealed. This interior space is connected to the suction pipe 12 by a connection line 34 via a check valve 35 and a throttle 36 incorporated in this. The check valve is set so that it opens in the event of pressure differences of more than 0.05 kg / cm ^2.

An einer zwischen den beiden Gehäusehälften 30, 31 eingespannten Querplatte 37 ist ein Eisenkörper 38 befestigt, der einen Querschnitt in Form eines Doppel-U hat und in vorteilhafter Weise als Wickelbandkern ausgeführt ist. Er umschließt eine Spule 39, die zwei getrennte Wicklungen enthält, welche einen Teil des Multivibrators 18 bilden. Der Eisenkörper 38 weist an den beiden Stirnseiten je eine Bohrung 42, 43 auf, in denen ein Eisenkern 44 mit radialem Spiel axial verschiebbar angeordnet ist. Dieser Eisenkern ist an seinem oberen Ende (bezogen auf F i g. 2) mit einer Blattfeder 45 verschraubt; in seine untere Stirnseite ist eine Achse 46 aus nichtmagnetischem Material, z. B. Messing, eingepreßt und ihrerseits mit einer Blattfeder 47 verschraubt.An iron body is attached to a transverse plate 37 clamped between the two housing halves 30, 31 38 attached, which has a cross-section in the form of a double U and advantageously as a winding tape core is executed. It encloses a coil 39 which contains two separate windings, which one Form part of the multivibrator 18. The iron body 38 has a bore on each of the two end faces 42, 43, in which an iron core 44 is arranged to be axially displaceable with radial play. This iron core is screwed to a leaf spring 45 at its upper end (based on FIG. 2); in its lower End face is an axis 46 made of non-magnetic material, e.g. B. brass, pressed in and in turn with a leaf spring 47 screwed.

Fig. 3 zeigt die Form der Blattfeder 47, die mit derjenigen der Blattfeder 45 identisch ist. Sie hat etwa den Querschnitt eines Doppel-M, so daß die radialen Bewegungen des Eisenkerns 44 einen großen Widerstand entgegensetzt, axialen Bewegungen dagegen einen kleinen Widerstand. Dies ist deshalb wichtig, weil bei Betrieb an einer Brennkraftmaschine dauernd mit Schwingungen und sonstigen Erschütterungen zu rechnen ist, die auf den Eisenkern 44 einwirken. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine sichere Führung des Eisenkerns 44 erreicht, ohne daß es nötig ist, für diesen ein Gleitlager in einer der Bohrungen 42 oder 43 vorzusehen. Der Eisenkern 44 kann sich also axial ohne Gleitreibung bewegen, so daß er bereits bei kleinen Druckänderungen im Saugrohr 12 seine Stellung ändert. Gleichzeitig wird durch den radialen Luftspalt von etwa 0,1... 0,5 mm zwischen ihm und dem Eisenkörper 38 erreicht, daß die Permeabilität des Eisenkörpers 38 und des Eisenkerns 44 nur geringen Einfluß auf die Induktivität der Spule 39 hat.3 shows the shape of the leaf spring 47, which is identical to that of the leaf spring 45. She has about the cross-section of a double M, so that the radial movements of the iron core 44 a great resistance opposed, axial movements, however, a small resistance. This is therefore important because when operating on an internal combustion engine, there are constant vibrations and other shocks which act on the iron core 44 is to be expected. By the arrangement according to the invention secure guidance of the iron core 44 is achieved without the need for a sliding bearing in one of the bores 42 or 43 to be provided. The iron core 44 can therefore move axially without sliding friction move so that it changes its position even with small changes in pressure in the intake manifold 12. Simultaneously is due to the radial air gap of about 0.1 ... 0.5 mm between it and the iron body 38 achieved that the permeability of the iron body 38 and the iron core 44 has little influence the inductance of the coil 39 has.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, ist die Blattfeder 47 (und entsprechend die Blattfeder 45) an ihrem Mittelsteg 48 mit dem Eisenkern 44 verbunden und an ihren beiden äußeren Stegen 49, 50 über Distanzstücke 53 (F i g. 4) mit der Querplatte 37 verschraubt. Ebenso ist die Blattfeder 45 über Distanzstücke 54 mit einer Platte 55 verbunden, die ihrerseits am Eisenkörper 38 befestigt ist. (In F i g. 2 sind die Distanzstücke 53 und 54 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.)As shown in FIG. 3, the leaf spring 47 (and correspondingly the leaf spring 45) is on its Central web 48 connected to the iron core 44 and on its two outer webs 49, 50 via spacers 53 (FIG. 4) screwed to the transverse plate 37. The leaf spring 45 is likewise via spacers 54 connected to a plate 55, which in turn is fastened to the iron body 38. (In Fig. 2, the Spacers 53 and 54 are not shown for the sake of clarity.)

Durch eine vorgespannte Schraubenfeder 56, die gegen eine in das Gehäuseteil 30 eingeschraubte Hohlschraube 57 anliegt, wird der Anker 44 gegen zwei evakuierte Membrandosen 58, 59 gepreßt, welche sich über eine Einstellschraube 62 am Gehäuseteil 31 abstützen. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Membrandosen 58,59 über zwei Lagerstellen 63, 64 auf der einen Seite mit dem Gehäuseteil 31, auf der anderen Seite mit dem Eisenkern 44 beweglich verbunden, so daß sich die Membrandosen 58, 59 entsprechend einstellen können und die Blattfedern 45 und 47 radial nicht belasten. Außerdem wird hierdurch die Montage vereinfacht.By a pretensioned helical spring 56 which is screwed into the housing part 30 against a Banjo screw 57 is applied, the armature 44 is pressed against two evacuated membrane cans 58, 59, which are supported on the housing part 31 via an adjusting screw 62. As shown in FIG. 2 can be seen, are the diaphragm boxes 58, 59 via two bearing points 63, 64 on one side with the housing part 31, movably connected to the iron core 44 on the other side, so that the membrane boxes 58, 59 can be adjusted accordingly and do not load the leaf springs 45 and 47 radially. Besides that this simplifies assembly.

Im oberen Gehäuseteil 30 ist eine elektrische Anschlußvorrichtung 65 luftdicht eingebaut und entsprechend mit den Anschlüssen der Spule 39 verbunden. In the upper housing part 30, an electrical connection device 65 is installed airtight and accordingly connected to the terminals of the coil 39.

Der Druckgeber 25 arbeitet wie folgt: Der Eisenkern 44 wird durch die vorgespannte Schraubenfeder gegen die Membrandosen 58, 59 gepreßt. Herrscht im Innenraum 33 ein hohes Vakuum, so dehnen sich die Membrandosen 58, 59 durch ihre Federkraft aus und der Eisenkern 44 wird nach oben gepreßt (bezogen auf F i g. 2). Dadurch vermindert sich die Induktivität der Spule 39 und die eingespritzte Kraftstoffmenge wird entsprechend verringert.The pressure transducer 25 works as follows: The iron core 44 is preloaded by the helical spring pressed against the membrane cans 58, 59. If there is a high vacuum in the interior 33, they expand the membrane cans 58, 59 by their spring force and the iron core 44 is pressed upwards (referenced on F i g. 2). This reduces the inductance of the coil 39 and the amount of fuel injected is reduced accordingly.

Wird dagegen die Drosselklappe 26 geöffnet, so vermindert sich das Vakuum im Innenraum 33 (wobei sich gegebenenfalls bei schneller Verminderung des Vakuums das Rückschlagventil 35 öffnet). Durch den höheren Druck werden die evakuierten Membrandosen 58, 59 zusammengepreßt, und der Eisenkern verschiebt sich unter der Wirkung der Feder 56 nach unten, so daß die Induktivität der Spule 39 vergrößert wird.If, on the other hand, the throttle valve 26 is opened, the vacuum in the interior 33 is reduced (with if necessary, the check valve 35 opens when the vacuum is reduced rapidly). Through the higher pressure the evacuated membrane cans 58, 59 are pressed together, and the iron core moves downward under the action of the spring 56, so that the inductance of the coil 39 increases will.

Um einen bestimmten Zusammenhang zwischen Vakuum im Innenraum 33 und Induktivität der Spule 39 zu erzielen, kann man dem Eisenkern 44 eine Form geben, die von der Zylinderform abweicht, z. B. durch Abschleifen eines Teiles seiner Umfangsfläche an seinem unteren Ende.In order to establish a certain relationship between the vacuum in the interior 33 and the inductance of the To achieve coil 39, the iron core 44 can be given a shape that deviates from the cylindrical shape, z. B. by grinding off part of its peripheral surface at its lower end.

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection device for an internal combustion engine with an electronic Control device and with at least one electromagnetically actuated injection valve that and opened synchronously to the revolutions of the internal combustion engine by the control device held open during an electrical opening pulse supplied by the control device is, and further with at least one winding with variable inductance in its on the intake pipe of the internal combustion engine connected housing containing pressure transducer, the winding of which the duration of the electrical opening impulses with decreasing, the pressure prevailing in the intake manifold of the internal combustion engine is reduced, which pressure transducer in a coaxial arrangement in the interior of its housing at least an evacuated pressure cell, which is supported against a set screw in the housing, a cylindrical, iron anchor connected to the other side of the pressure cell as well as a helical, serving to absorb the actuating forces exerted by the pressure cell on the armature Contains compression spring, one of its ends facing away from the pressure cell Supports the end of the armature and with its other end portion in a hole in one outwardly extending neck of the housing is received, with one over the iron anchor closer, double-U-shaped in a longitudinal section through the common axis Iron circle is provided, which is fixed in the housing and a continuous, to the common Axis coaxial bore as well as in its interior the coaxial winding to the bore and the in

, the bore and the winding are longitudinally movable '"" Contains anchor, characterized in that outside the iron circle (38) two double -' "Mr-shaped Leaf springs (45, 47) are arranged, * 'of which each one with its center leg '(48) connected to one of the ends of the armature (44) protruding from the iron circle (38) and "." ari their outer legs (49, 50) on the housing ! ^ '! is attached.

, '■ "'

2, device according to claim 1, characterized in that "' indicates that the iron circuit (38) contains two windings (39) which are used to influence one the control device belonging multivibrators are provided.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the iron circle (38) consists of Soft iron tape is wrapped.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the other End section of the compression spring (56) in the longitudinal bore of a central, screwed into the neck Banjo bolt (57) is added.

1 sheet of drawings