DE3843467A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
- Publication number
- DE3843467A1 DE3843467A1 DE3843467A DE3843467A DE3843467A1 DE 3843467 A1 DE3843467 A1 DE 3843467A1 DE 3843467 A DE3843467 A DE 3843467A DE 3843467 A DE3843467 A DE 3843467A DE 3843467 A1 DE3843467 A1 DE 3843467A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel injection
- valve
- injection device
- fuel
- injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Ceased
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 95
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 95
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 67
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 29
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/14—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel having cyclically-operated valves connecting injection nozzles to a source of fuel under pressure during the injection period
- F02M69/145—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel having cyclically-operated valves connecting injection nozzles to a source of fuel under pressure during the injection period the valves being actuated electrically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/02—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically specially for low-pressure fuel-injection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
- F02M69/12—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel comprising a fuel-displaced free-piston for intermittently metering and supplying fuel to injection nozzles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach der
Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei einer solchen durch die DE-OS
15 76 626 bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung erfolgt die
Steuerung der im Speicherraum vorgelagerten Kraftstoffeinspritzmenge
mit Hilfe einer von der elektrischen Steuereinrichtung gesteuerten
Öffnungszeit des ersten elektrisch gesteuerten Ventils. Für die
exakte Zumessung der Kraftstoffeinspritzmenge ist es deshalb
notwendig, daß einerseits der Hochdruckspeicher auf einem sehr
konstanten Druck gehalten wird und daß andererseits eine Drossel in
der Verbindung zwischen Hochdruckspeicher und dem Speicher
vorgesehen ist, um einen langsamen gleichmäßigen Kraftstofffluß zum
Speicher hin zu gewährleisten. Der bei der bekannten Kraftstoffein
spritzeinrichtung vorgesehene Speicher ist ferner durch eine
Ruckstellfeder belastet, so daß mit zunehmender Auslenkung der
beweglichen Wand des Speichers entgegen der Kraft der Rückstellfeder
das Druckgefälle an der Drossel zwischen Hochdruckspeicher und
Speicher verringert wird. Demzufolge verringert sich auch der
Kraftstofffluß, so daß die Füllrate des Speichers über die Öffnungs
zeit des ersten elektrisch gesteuerten Ventils abnimmt. Dies gibt
Probleme bezüglich der exakten Zumessung der Kraftstoffeinspritz
menge und bedingt zumindest eine aufwendige Kompensationssteuerung
bei der Öffnungszeit des ersten elektrisch gesteuerten Ventils.
Mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs erhält man in
vorteilhafter Weise eine exakte Steuerung der einzuspritzenden
Kraftstoffmenge dadurch, daß der Füllhub der verstellbaren Wand des
Speicherraums gemessen wird und so geregelt wird, daß im Speicher
raum vor Beginn der Einspritzung exakt die einzuspritzende
erforderliche Kraftstoffmenge und der Einspritzdruck vorgelagert ist.
In vorteilhafter Weise läßt sich mit dieser erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung der Beginn der Kraftstoffeinspritzung
innerhalb nahezu beliebiger Grenzen frei wählen, unabhängig von der
einzuspritzenden Kraftstoffeinspritzmenge. Dabei hat die Wählbarkeit
des Einspritzbeginns keinerlei Rückwirkungen auf die einzuspritzende
Kraftstoffmenge. Auch die Viskosität des Kraftstoffs, der Öffnungs
druck der Einspritzventile oder deren Verkokkungsgrad haben keinen
Einfluß auf die einzuspritzende Kraftstoffmenge, allenfalls auf die
Dauer der Kraftstoffeinspritzung. Weiterhin hat auch der im Hoch
druckspeicher gehaltene Druck keinen Einfluß auf die Einspritzmenge
und den Förderbeginn, da der Einspritzdruck durch die Rückstellkraft
bestimmt wird, die an der verstellbaren Wand des Speicherraumes
wirkt. Damit sind die Anforderungen an die Förderpumpe und deren
Steuerung gering, so daß einfache und kostengünstige Pumpen zu
Einsatz kommen können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands von Anspruch 1
gegegeben. In vorteilhafter Weise kann die zur Einspritzung
vorgelagerte Kraftstoffeinspritzmenge in mehreren Takten über
taktweises Öffnen des zweiten elektrisch gesteuerten Ventils zur
Einspritzung gelangen, wodurch insbesondere eine Voreinspritzung,
die sich günstig auf den leisen Lauf der Brennkraftmaschine oder
günstig auf die Aufbereitung des Kraftstoffs auswirkt, verwirklicht
werden kann. Insbesondere bei Otto-Motoren kann hier zu einem sehr
frühen Zeitpunkt noch während des Saughubes des Brennkraftmaschinen
kolbens Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt werden, der bis zum
Zeitpunkt seiner Zündung optimal in Verbindung mit der im Brennraum
herrschenden Wärme und Ladungsbewegung aufbereitet wird.
In weiterhin vorteilhafter Weise gemäß Anspruch 3 läßt sich ferner
die Einspritzrate durch eine gesteuerte Drossel verlängern, so daß
auch hier wiederum lange Aufbereitungszeiten für den in den
Brennraum einer Otto-Brennkraftmachine eingebrachten Kraftstoff zur
Verfügung steht. Auch beim Dieseleinspritzverfahren ergeben sich
hier Vorteile, die sich positiv auf die Geräuschminderung im
Leerlauf auswirken. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Drossel statt
nur zugeschaltet zu werden auch noch im Querschnitt variiert werden
kann, so daß sich optimal lange Einspritzzeiten auch bei abnehmender
Kraftstoffeinspritzmenge ergeben. In vorteilhafter Weise kann gemäß
Anspruch 5 die Drosselung auf die Voreinspritzung beschränkt werden,
so daß die Haupteinspritzmenge kurz vor dem oberen Totpunkt des
jeweiligen Brennkraftmaschinenkolbens ungedrosselt erfolgt. Dies ist
ebenfalls für sowohl das Otto-Brennverfahren als auch das
Diesel-Brennverfahren von Vorteil. Mit den Unteransprüchen 6 bis 13
sind vorteilhafte Lösungen der konstruktiven Ausgestaltung der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung gegeben.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in schematischer Darstellung und
Fig. 2 eine Detaildarstellung des in Fig. 1 angegebenen Steuer
blocks.
Bei der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Fig. 1 ist eine
Förderpumpe 1 schematisch dargestellt mit einer Antriebswelle 2, die
in einem nicht weiter gezeigten Gehäuse auf Rollenlagern 3 gelagert
ist und einen Nocken 4 aufweist, der an seinem Umfang ein Nadellager
oder Rollenlager 5 trägt. Radial zum Nocken 4 werden zwei einander
diametral gegenüberliegende Pumpenkolben 7 durch Federn 8 am Außen
ring des Lagers 5 gehalten, so daß bei einer Drehung der Antriebs
welle 3 die Pumpenkolben in eine hin- und hergehende Bewegung ver
setzt werden. Die Pumpenkolben sind in Zylinderbohrungen 10 ver
schiebbar und schließen dort Pumpenräume 11 ein, die über ein Saug
ventil 12 mit einem Kraftstoffvorrat 13 und über ein Förderventil 14
mit einem Hochdruckspeicher 16 verbunden sind. Vom Hochdruckspeicher
führt eine ein Drucksteuerventil 18 enthaltende Entlastungsleitung 19
zurück zum Kraftstoffvorrat bzw. zur Saugseite der Förderpumpe 1.
Mit Hilfe des Drucksteuerventils bzw. Druckbegrenzungsventils 18
wird ein vorgegebener Druck im Hochdruckspeicher aufgebaut und
eingehalten.
Der Hochdruckspeicher ist über eine Druckleitung 21 mit einem
Steuerblock 22 verbunden, von dem, wie später zu Fig. 2 noch näher
ausgeführt wird, der zur Einspritzung kommende Kraftstoff vom
Hochdruckspeicher entnommen und über eine Verbindungsleitung einem
Einspritzventil 25 zur Einspritzung zugeführt wird. Einspritzventile
25 sind in üblicher Weise entsprechend der Zahl der Zylinder der
zugehörigen Brennkraftmaschine vorgesehen und bringen den zur
Einspritzung kommenden Kraftstoff direkt in die Brennräume der
Brennkraftmaschine ein.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 führt die Verbindungsleitung
24 in einen Zylinder 27, in dem ein von der Welle 2 angetriebener
Verteiler 28 rotierend gelagert ist. Dazu ist der Verteiler über
eine Kupplung 29 mit der Antriebswelle 2 verbunden und zu dieser
koaxial ausgerichtet. Die Verbindungsleitung 24 mündet dabei im
Bereich einer Außenringnut 30 in der Mantelfläche des Verteilers
ein. Von der Außenringnut führt in Längsrichtung eine Verteilernut
31 ab, die im Wechsel mit vom Zylinder 27 abführenden Einspritz
leitungen 32 in Verbindung kommt. Diese Einspritzleitungen sind
entsprechend der Einspritztakte um den Umfang des Zylinders herum
verteilt angeordnet und führen jeweils zu einem an der Brennkraft
maschine eingesetzten Einspritzventil 25. Im Bereich der Mündungen
der Einspritzleitungen 32 sind auf der Mantelfläche mehrere Längs
nuten 33 angeordnet, die in eine gemeinsame Ringnut 34 münden. Diese
Längsnuten kommen dann mit dem Einspritzleitungen in Verbindung,
wenn diese wieder von der Verteilernut 31 getrennt sind. Demzufolge
können die in den Einspritzleitungen partiell aufgebauten Drücke
ausgeglichen werden, so daß mit jeder neuen Ansteuerung einer
Einspritzleitung durch die Verteilernut gleiche Druckverhältnisse zu
Beginn der Einspritzung herrschen. Damit können Einspritzmengen
schwankungen aufgrund von auszufüllenden Totvolumina ausgeglichen
werden. Zur gleichmäßigen radialen Belastung des Verteilers kann
ferner auch noch von der Außenringnut 30 eine Kompensationslängsnut
vorgesehen werden, die die über die Verteilernut 31 wirkenden
Radialkräfte kompensiert.
Der Steuerblock, der in Fig. 2 im Schnitt gezeigt ist, weist in
seiner Mitte einen Speicherzylinder 36 auf, in dem ein Speicher
kolben 37 dicht verschiebbar gelagert ist. Der Speicherkolben
schließt auf seiner einen Stirnseite einen Speicherraum 38 ein, der
andererseits durch einen axial in den Speicherzylinder 36
eingesetzten Stopfen 39 begrenzt wird. In seiner Endstellung füllt
der Speicherkolben 37 mit einem stirnseitig angesetzten Zapfen 40
nahezu den gesamten Speicherraum 38 aus, so daß er ohne zur Anlage
an den Stopfen 39 kommend das Restvolumen des Speicherraumes sehr
klein hält. In diesem hauptsächlich durch einen Ringraum gebildeten
Restraum des Speicherraums 38 führt eine Druckleitung 41 radial ab
und mündet über einen Ventilsitz 42 in einen Ankerraum 43 eines
ersten elektrisch gesteuerten Ventils, das hier als Magnetventil 45
ausgestaltet ist. Mit dem Ventilsitz arbeitet die Dichtfläche 46
einer Ventilnadel 47 zusammen, die Teil eines Ankers 48 des ersten
Magnetventils 45 ist und in Schließrichtung durch eine Druckfeder 49
beaufschlagt ist. Der Ankerraum 43 wird von einer Magnetwicklung 50
des Elektromagnetventils 45 umschlossen und liegt auf der der
Ventilnadel 47 axial gegenüberliegenden Seite mit der Druckleitung
21 in Verbindung. Spiegelbildlich dem ersten Magnetventil 45
gegenüber liegt ein zweites elektrisch gesteuertes Ventil 52, das
mit seiner Ventilnadel 53 eine diametral zur Druckleitung 41 vom
Speicherraum 38 abgehende Druckleitung 54 steuert. Diese Druck
leitung mündet bei geöffnetem Magnetventil in den Ankerraum 55 des
gleicherweise wie das erste Magnetventil 45 aufgebauten zweiten
Magnetventils 52. Der Ankerraum ist wiederum auf der der Ventilnadel
53 axial gegenüberliegenden Seite mit einer Druckleitung verbunden,
die nunmehr die Verbindungsleitung 24 ist, welche zu dem Einspritz
ventil 25 führt. Wenn pro Einspritzventil jeweils ein gesonderter
Steuerblock vorgesehen ist, so ist das zweite Magnetventil 52
jeweils nur mit einem Einspritzventil 25 verbindbar. Ansonsten
können die Einspritzventile über einen Verteiler gemäß Fig. 1
angesteuert werden und es braucht nur ein einziger Steuerblock
vorgesehen zu werden. Entsprechend häufig sind dann allerdings die
Schaltzeiten der Magnetventile. In der Verbindungsleitung 24 kann
ferner eine steuerbare Drossel 57 angeordnet sein.
Der Speicherkolben 37 ist an seinem aus dem Speicherzylinder 36
ragenden Ende mit einem Kopf 59 versehen, mit dem er zur Anlage an
die Stirnseite 60 einer den Speicherzylinder 36 aufnehmenden Buchse
61
als Anschlagsbegrenzung kommt. Am Kopf greift ein Federteller 62 an,
der wiederum Stützpunkt einer Rückstellfeder 63 ist, die sich an
einem einen Federraum 64 im Gehäuse des Steuerblocks verschließenden
Stopfen 65 abstützt. Axial überragt den Kopf 59 des Speicherkolbens
37 der bewegliche Teil 67 eines Weggebers, der wie im vorliegenden
Ausführungsbeispiel als Induktivgeber 68 ausgeführt sein kann. Dabei
weist der ortsfeste Teil einen Spulenkörper 69 auf und der beweg
liche Teil 67 einen stabförmigen, in das Innere des Spulenkörpers
tauchenden Teil. Der Ausgang des Induktivgebers 68 ist über eine
Steuerleitung 70 mit einer Steuereinrichtung 75 verbunden, von der
wiederum das erste und das zweite Magnetventil angesteuert werden.
In der Steuereinrichtung werden aus Betriebsparametern Sollwerte und
Schaltzeitsteuersignale für die Magnetventile 45, 52 gebildet und
somit die zur Einspritzung kommende Kraftstoffmenge und der Spritz
zeitpunkt gesteuert. Zu diesem Zweck erhält die Steuereinrichtung
auch Signale für die Stellung der Kolben der Brennkraftmaschine, um
die Einspritzung auf die Kolbenbewegung zu synchronisieren.
Der Federraum 64 ist über eine Leckleitung 67 entlastbar, über die
der nicht vermeidbare Leckverlust am Speicherkolben abgeführt wird.
Es ist jedoch auch möglich, daß über die Leckleitung 67 der Feder
raum auf einen gesteuerten Druck mittels einer Drucksteuereinrich
tung 77 gehalten wird, wodurch die Rückstellkraft und damit die
Einspritzrate des zur Einspritzung kommenden Kraftstoffs variiert
werden kann.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen:
Mit Hilfe der Förderpumpe wird bei angetriebener Kraftstoffein spritzvorrichtung der Hochdruckspeicher 16 auf einem durch das Druckventil 18 begrenzten Druck gehalten. Bezogen auf eine Ausführung, bei der pro Einspritzventil ein Steuerblock vorgesehen ist, wird dann mit Hilfe der Steuereinrichtung 75 das erste Magnetventil 45 geöffnet, so daß der unter Hochdruck gehaltene Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher in den Speicherraum 38 gelangen kann. Bei gleichzeitig geschlossenem zweiten Magnetventil 52 erfährt der Speicherkolben eine Auslenkung entgegen der Kraft der Feder 63 solange, bis der Weggeber 68 einen Signalwert liefert, der einem in der Steuereinrichtung gebildeten Sollwert entspricht. Dieser Sollwert ist das Maß für die im nächsten Einspritztakt zur Einspritzung kommende Kraftstoffmenge, abgeleitet aus Betriebs parametern der Brennkraftmaschine und dem Drehmomentwunsch bzw. der Last. Bei Erreichen des Sollwertes wird das erste Magnetventil 45 geschlossen und die Füllung des Speicherraums 38 beendet. Diese Füllung kann bereits unmittelbar nach Beendigung des vorausgehenden Einspritztaktes erfolgen und sollte zu dem frühestmöglichen Einspritzbeginn beendet sein. Dazu stehen aber ein großer Teil der Gaswechselzeiten der Brennkraftmaschine zur Verfügung, die insbesondere beim Viertaktbrennverfahren sehr lang im Verhältnis zur Einspritzdauer sind. Wegen der zur Verfügung stehenden Zeit kann also die Vorlagerung von auf Hochdruck bzw. Einspritzdruck gebrachtem Kraftstoff aus dem Speicher 16 in den Speicherraum 38 sehr exakt erfolgen.
Mit Hilfe der Förderpumpe wird bei angetriebener Kraftstoffein spritzvorrichtung der Hochdruckspeicher 16 auf einem durch das Druckventil 18 begrenzten Druck gehalten. Bezogen auf eine Ausführung, bei der pro Einspritzventil ein Steuerblock vorgesehen ist, wird dann mit Hilfe der Steuereinrichtung 75 das erste Magnetventil 45 geöffnet, so daß der unter Hochdruck gehaltene Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher in den Speicherraum 38 gelangen kann. Bei gleichzeitig geschlossenem zweiten Magnetventil 52 erfährt der Speicherkolben eine Auslenkung entgegen der Kraft der Feder 63 solange, bis der Weggeber 68 einen Signalwert liefert, der einem in der Steuereinrichtung gebildeten Sollwert entspricht. Dieser Sollwert ist das Maß für die im nächsten Einspritztakt zur Einspritzung kommende Kraftstoffmenge, abgeleitet aus Betriebs parametern der Brennkraftmaschine und dem Drehmomentwunsch bzw. der Last. Bei Erreichen des Sollwertes wird das erste Magnetventil 45 geschlossen und die Füllung des Speicherraums 38 beendet. Diese Füllung kann bereits unmittelbar nach Beendigung des vorausgehenden Einspritztaktes erfolgen und sollte zu dem frühestmöglichen Einspritzbeginn beendet sein. Dazu stehen aber ein großer Teil der Gaswechselzeiten der Brennkraftmaschine zur Verfügung, die insbesondere beim Viertaktbrennverfahren sehr lang im Verhältnis zur Einspritzdauer sind. Wegen der zur Verfügung stehenden Zeit kann also die Vorlagerung von auf Hochdruck bzw. Einspritzdruck gebrachtem Kraftstoff aus dem Speicher 16 in den Speicherraum 38 sehr exakt erfolgen.
Für den vom Betriebsparameter der Brennkraftmaschine gesteuerten
Beginn der Einspritzung in den jeweiligen Brennraum der Brennkraft
maschine wird durch die Steuereinrichtung das zweite Magnetventil 52
in geöffnete Stellung gebracht, so daß aus dem Speicherraum der
Kraftstoff über die Verbindungsleitung 24 zum Einspritzventil 25
abfließen kann. Der Druck im Speicherraum 38 ist dabei in jeder
Stellung des Speicherkolbens größer als der Öffnungsdruck des
Einspritzventils. Diese Entladung des Speicherraums kann auch
intermittierend erfolgen, derart, daß zunächst das zweite Magnet
ventil bei Spritzbeginn kurzzeitig öffnet, um eine Voreinspritzmenge
von dem Speicherraum 38 zu entnehmen, dessen Restmenge nach einer
Pause als Haupteinspritzmenge dem Einspritzventil 25 zugeführt wird.
Mit Hilfe der steuerbaren Drossel 57 kann ferner der Kraftstoffstrom
zwischen Speicherraum 38 und Einspritzventil 25 derart gedrosselt
werden, daß die Einspritzdauer bei dennoch gleichbleibender Kraft
stoffeinspritzmenge verlängert wird gegenüber dem ungedrosselten
Zustand. Die steuerbare Drossel kann in geeigneter Weise analog
gesteuert und/oder zu- und abgeschaltet werden. So ist es
vorteilhaft, daß bei geringen Kraftstoffeinspritzmengen durch
Drosselung die Spritzdauer verlängert werden kann, was insbesondere
bei einem Dieselbrennverfahren zu einem leisen Lauf bei Kleinlast
betrieb führt. Auch kann die Voreinspritzmenge durch die steuerbare
Drossel 57 gedrosselt zugeführt werden. Speziell ist jedoch die
beschriebene Einrichtung zur Einspritzung bei Otto-Brennkraft
maschinen bzw. fremdgezündeten Brennkraftmaschinen für eine direkte
Einspritzung in den Brennraum vorgesehen. Auch dort, bei gegenüber
dem Dieselbrennverfahren niedrigeren Temperaturniveau und Druck
niveau, kann durch sehr frühe Einbringung einer Voreinspritzmenge in
den Brennraum der Kraftstoff optimal aufbereitet werden und dem
Brennraum dann vor dem Zündzeitpunkt noch die Hauptkraftstoffmenge
zugeführt werden. Mit Hilfe der steuerbaren Drossel 57 kann aber
auch diese intermittierende Einspritzung durch eine Einspritzung
ersetzt werden, bei der jeweils die Einspritzung über einen langen
Zeitraum, z. B. mit Beginn der Frischluftansaugung bis kurz vor Ende
des Kompressionshubes erfolgt.
Wird für die Kraftstoffeinspritzung über mehrere Kraftstoffein
spritzventile jedoch nur ein einziger Steuerblock vorgesehen, müssen
dann die Magnetventile des Steuerblocks entsprechend häufiger
schalten. Insgesamt läßt sich mit der vorbeschriebenen Kraftststoff
einspritzeinrichtung exakt die zur Einspritzung kommende Kraftstoff
menge zumessen unter Einhaltung eines weitest möglichen, von dem
zweiten Magnetventil 52 gesteuerten Spritzbeginnbereiches.
Claims (13)
1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem
von einer Kraftstofförderpumpe (1) versorgten Hochdruckspeicher
(16), der über ein erstes, von einer Steuereinrichtung (75)
elektrisch gesteuertes Ventil (45) mit einem Speicherraum (38) zur
Vorlagerung einer Kraftstoffeinspritzmenge verbindbar ist, wobei der
Speicherraum von einer gegen eine Rückstellkraft (63) verstellbare
Wand (37) begrenzt ist und über ein von einem zweiten, von der
Steuereinrichtung (75) elektrisch gesteuerten Ventil (52) mit einem
Kraftstoffeinspritzventil (25) über eine Verbindungsleitung (24)
verbindbar ist und dabei unter Einwirkung der Rückstellkraft bei
zugleich geschlossenem ersten elektrisch gesteuerten Ventil (45) zum
Kraftstoffeinspritzventil (25) hin entleerbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der verstellbaren Wand (37) ein Weggeber (68)
zugeordnet ist, der ein Signal für den Auslenkweg der verstellbaren
Wand (37) entgegen der Rückstellkraft erzeugt und mit der
Steuereinrichtung (75) verbunden ist, die eine Vergleichseinrichtung
für das Signal des Weggebers mit einem in Abhängigkeit von
Betriebsparametern gebildeten Sollwert aufweist, bei dessen
Erreichen in durch Ansteuerung des ersten elektrisch gesteuerten
Ventils (45) gesteuerten Füllintervallen des Speicherraums (38) das
erste elektrisch gesteuerte Ventil (45) wieder geschlossen wird.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite elektrisch gesteuerte Ventil (52)
über den Entleerungshub der verstellbaren Wand (37) mehrmals
geöffnet und geschlossen wird, insbesondere zur Steuerung einer
Voreinspritzmenge.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nch Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (24) eine insbesondere
in Abhängigkeit von Betriebsparametern im Querschnitt steuerbare
Drossel (57) angeordnet ist.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Drossel (57) mit abnehmender
Kraftstoffeinspritzmenge verringerbar ist.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drosselung des Querschnitts der
Verbindungsleitung (24) nur für die Dauer einer eine Voreinspritzung
steuernde Öffnung des zweiten elektrisch gesteuerten Ventils (52)
erfolgt.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (24)
über einen synchron zur Drehzahl der Brennkraftmaschine antreibbaren
Verteiler (28) nacheinander jeweils mit einem von mehreren Kraft
stoffeinspritzventilen (25) verbunden wird.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verteiler (28) mit der Antriebswelle (2) der
Förderpumpe (1) gekoppelt ist.
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderpumpe eine
selbstregelnde Pumpe ist, bei der in Abhängigkeit vom Druck im
Hochdruckspeicher eine Drossel in der Kraftstoffansaugleitung der
Förderpumpe gesteuert wird.
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Förderpumpe ein
Drucksteuerventil (18) geschaltet ist.
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste elektrisch gesteuerte Ventil (45) und
das zweite elektrisch gesteuerte Ventil (52) jeweils ein Magnet
ventil ist, dessen Anker (48) mit einer Ventilnadel (47, 53)
verbunden ist, die in einer Radialebene zu einem einen Speicherraum
(38) bildenden Speicherzylinder (36) angeordnet sind mit zum
Speicherzylinder weisender Dichtfläche (46), die mit einem Ventil
sitz (42) am Ende einer andererseits in den Speicherzylinder (36)
mündenden Druckleitung (41) zusammenwirkt.
11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wicklungen (50) der Magnetventile einen
Ankerraum (43, 55) umschließen, der axial von dem vom jeweiligen
Magnetventil gesteuerten Kraftstoffstrom durchflossen ist.
12. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicherzylinder (36) als
verstellbare Wand ein Speicherkolben (37) verschiebbar ist, der auf
seinem aus dem Speicherzylinder (36) herausragenden Ende von einer
Feder (63) beaufschlagt ist und mit einem beweglichen Teil (67)
eines Weggebers (68) verbunden ist.
13. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder (63) in einem geschlossenen Federraum
(64) angeordnet ist, der einem steuerbaren Druck ausgesetzt ist.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3843467A DE3843467A1 (de) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
| US07/424,643 US4964389A (en) | 1988-12-23 | 1989-10-20 | Fuel injection device for internal combustion engines |
| GB8928745A GB2229767B (en) | 1988-12-23 | 1989-12-20 | A fuel injection device for internal combustion engines |
| JP1333022A JP2779025B2 (ja) | 1988-12-23 | 1989-12-25 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3843467A DE3843467A1 (de) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3843467A1 true DE3843467A1 (de) | 1990-06-28 |
Family
ID=6369994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3843467A Ceased DE3843467A1 (de) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4964389A (de) |
| JP (1) | JP2779025B2 (de) |
| DE (1) | DE3843467A1 (de) |
| GB (1) | GB2229767B (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5363824A (en) * | 1992-04-25 | 1994-11-15 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for internal combustion engines |
| EP0685644A3 (de) * | 1994-05-06 | 1996-12-18 | Cummins Engine Co Inc | Hochdruckpumpe für Brennstoffeinspritzsysteme. |
| DE19904075A1 (de) * | 1999-02-02 | 2000-08-03 | Bosch Gmbh Robert | Zuführeinrichtung für ein flüssiges Medium |
| DE19904074A1 (de) * | 1999-02-02 | 2000-08-03 | Bosch Gmbh Robert | Zuführeinrichtung für ein flüssiges Medium |
| RU2231672C2 (ru) * | 2002-07-24 | 2004-06-27 | Московский государственный открытый университет | Электромагнитный клапан для дозирования топлива в двигатель внутреннего сгорания |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4009236A1 (de) * | 1990-03-22 | 1991-09-26 | Pierburg Gmbh | Elektromagnetisches einspritzventil |
| JPH06257529A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-09-13 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関用の燃料噴射装置 |
| ATE191064T1 (de) * | 1995-04-28 | 2000-04-15 | Ficht Gmbh & Co Kg | Kraftstoff-einspritzvorrichtung für brennkraftmaschinen |
| DE19756103A1 (de) * | 1997-12-17 | 1999-06-24 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| DE19954206A1 (de) * | 1999-11-11 | 2001-05-23 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzsystem |
| US6298822B1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-09 | Bombardier Motor Corporation Of America | Direct fuel injection using multiple fluid actuators per nozzle |
| JP5195451B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2013-05-08 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置、それに用いられる蓄圧式燃料噴射装置システム |
| EP2567010B1 (de) | 2010-05-04 | 2014-09-24 | NV Bekaert SA | Drahtprofil für kardengarnitur |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1576626A1 (de) * | 1967-04-04 | 1970-02-12 | Teldix Gmbh | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung fuer Viertakt-Brennkraftmaschinen |
| DE3038804A1 (de) * | 1979-10-15 | 1981-04-23 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Kraftstoffzufuehrsystem fuer einen verbreunnungsmotor |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2986881A (en) * | 1958-04-23 | 1961-06-06 | United Aircraft Corp | Fuel accumulator for aircraft jet engine starter |
| DE1751128C3 (de) * | 1968-04-08 | 1974-04-25 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| ZA791180B (en) * | 1978-03-22 | 1980-03-26 | Lucas Industries Ltd | Liquid fuel injection pump |
| US4377139A (en) * | 1979-09-18 | 1983-03-22 | Lucas Industries Limited | Pumping systems |
| DE3001155A1 (de) * | 1980-01-15 | 1981-07-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffeinspritzanlage fuer selbstzuendende brennkraftmaschine |
| DE3004460A1 (de) * | 1980-02-07 | 1981-09-10 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen |
| DE3017275A1 (de) * | 1980-05-06 | 1981-11-12 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffeinspritzpumpe fuer selbstzuendende brennkraftmaschinen |
| JPS56159530A (en) * | 1980-05-13 | 1981-12-08 | Diesel Kiki Co Ltd | Injection controller for fuel injection valve of internal- combustion engine |
| US4421088A (en) * | 1980-07-03 | 1983-12-20 | Lucas Industries Limited | Fuel system for compression ignition engine |
| JPS58119962A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | デイ−ゼル機関の燃料噴射方法及び装置 |
| EP0147026A3 (de) * | 1983-12-27 | 1985-08-14 | Osamu Matsumura | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
-
1988
- 1988-12-23 DE DE3843467A patent/DE3843467A1/de not_active Ceased
-
1989
- 1989-10-20 US US07/424,643 patent/US4964389A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-20 GB GB8928745A patent/GB2229767B/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-25 JP JP1333022A patent/JP2779025B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1576626A1 (de) * | 1967-04-04 | 1970-02-12 | Teldix Gmbh | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung fuer Viertakt-Brennkraftmaschinen |
| DE3038804A1 (de) * | 1979-10-15 | 1981-04-23 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Kraftstoffzufuehrsystem fuer einen verbreunnungsmotor |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5363824A (en) * | 1992-04-25 | 1994-11-15 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection device for internal combustion engines |
| EP0685644A3 (de) * | 1994-05-06 | 1996-12-18 | Cummins Engine Co Inc | Hochdruckpumpe für Brennstoffeinspritzsysteme. |
| DE19904075A1 (de) * | 1999-02-02 | 2000-08-03 | Bosch Gmbh Robert | Zuführeinrichtung für ein flüssiges Medium |
| DE19904074A1 (de) * | 1999-02-02 | 2000-08-03 | Bosch Gmbh Robert | Zuführeinrichtung für ein flüssiges Medium |
| RU2231672C2 (ru) * | 2002-07-24 | 2004-06-27 | Московский государственный открытый университет | Электромагнитный клапан для дозирования топлива в двигатель внутреннего сгорания |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02277959A (ja) | 1990-11-14 |
| US4964389A (en) | 1990-10-23 |
| GB2229767B (en) | 1993-10-20 |
| GB2229767A (en) | 1990-10-03 |
| JP2779025B2 (ja) | 1998-07-23 |
| GB8928745D0 (en) | 1990-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3780691T2 (de) | Methode und geraet zur regelung des kraftstoffeinspritzzeitpunkts und der kraftstoffeinspritzmenge. | |
| DE69424448T2 (de) | Kraftstoffzufuhreinrichtung | |
| DE3112381C2 (de) | ||
| EP0078983B1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
| DE19832287A1 (de) | Nadelgesteuerte Kraftstoffinjektoreinheit | |
| DE4445586A1 (de) | Verfahren zur Reduzierung des Kraftstoffdruckes in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung | |
| EP0328602B1 (de) | Einrichtung zur einbringung des kraftstoffes in den brennraum einer brennkraftmaschine | |
| DE2643466A1 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe | |
| DE3843467A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung fuer brennkraftmaschinen | |
| EP0393412A1 (de) | Kraftstoffeinpritzanlage, insbesondere Pumpedüse, für Brennkraftmaschinen | |
| DE69923108T2 (de) | Brennstoffsystem und Pumpe zur Anwendung in einem solchen System | |
| DE4019586A1 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem fuer brennkraftmaschinen | |
| DE2558790A1 (de) | Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen | |
| DE69728270T2 (de) | Brennstoff-gas-gemisch einspritzsystem | |
| DE69227074T2 (de) | Brennstoffsystem für eine Rotationsverteilerbrennstoffeinspritzpumpe | |
| DE19625698A1 (de) | Einspritzeinrichtung zum kombinierten Einspritzen von Kraftstoff und Zusatzflüssigkeit | |
| DE3318236C2 (de) | ||
| DE3382635T2 (de) | Verfahren und geraet fuer die genaue steuerung der kraftstoffeinspritzung in einer brennkraftmaschine. | |
| DE3437933A1 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen | |
| DE3150805A1 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
| DE3722151A1 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe | |
| DE2913909C2 (de) | ||
| DE3416392A1 (de) | Treibstoffeinspritzpumpe fuer einen verbrennungsmotor | |
| EP0530206B1 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für brennkraftmaschinen | |
| DE3644257C2 (de) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F02D 41/38 |
|
| 8131 | Rejection |