DE19606489C2

DE19606489C2 - injection

Info

Publication number: DE19606489C2
Application number: DE19606489A
Authority: DE
Inventors: Rolf Guenther Backhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2016-02-23
Also published as: DE19626546A1; DE19606489A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzanlage nach dem Oberbegriff gemäß Anspruch 1.The invention relates to an injection system according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 42 22 485 ist eine Einspritzung mit fast permanentem Kraftstoffwechsel im Druckraum der Einspritz düse bekannt.From DE-OS 42 22 485 is an injection with almost permanent fuel change in the injection pressure chamber known nozzle.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Ein spritzanlage so zu verbessern, daß der Kraftstoff frei mit dem Vordruck von 1 bis 5 bar durch die Einspritz pumpe über die Druckleitung zur Einspritzdüse in den Druckraum und zum Sperrventil fließen kann. It is an object of the invention, a generic one Improve spray system so that the fuel is free with the pre-pressure of 1 to 5 bar through the injection pump via the pressure line to the injection nozzle in the Pressure chamber and can flow to the shut-off valve.

Zur Lösung wird eine Einspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen.The solution is an injection system with the features of claim 1 proposed.

Die erfindungsgemäße getrennte Einspritzanlage ohne Ventile und mit Zulauf- und Rücklaufleitung hat an der Rücklaufleitung das kennzeichnende elektrische Absperr ventil zum Sperren des Kraftstoffes zur Erreichung des Hochdrucks für die Einspritzung. Initiiert vom Geber der Nockenwelle auf den Nehmer und elektronisch verstärktem Impuls, wird der Magnet zum Sperren des Sperrventils in Niederdruck gebracht.The separate injection system according to the invention without Valves and with inlet and return line on the Return line the characteristic electrical shut-off valve to block the fuel to achieve the High pressure for injection. Initiated by the sender of the camshaft the slave and electronically amplified impulse the magnet for locking the check valve in low pressure brought.

Die Einspritzung kann mit der vom Spritzversteller und dem Fliehkraftregler bestimmte Menge zum Einspritzbeginn erfolgen.The injection can with that of the injection adjuster and the centrifugal governor certain amount at the start of injection respectively.

Kennzeichnend für die Öffnung des Kraftstoffverlaufs ist am Absperrventil zur Öffnung des Sperrventils der Impuls des Nehmers, initiiert vom Geber, zum Magneten, der wie derum im Niederdruck geschaltet wird.It is characteristic of the opening of the fuel flow the pulse on the shut-off valve to open the shut-off valve of the recipient, initiated by the giver, to the magnet that like which is switched in low pressure.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die anhand von Fig. 2 nachstehend noch näher erläutert wird, wird kenn zeichnend ein Vollkolben als Einspritzpumpenkolben, ein Rechner, der alle Motordaten speichert, ein Fahrhebel, ein Geber mit Nehmer sowie ein Absperrventil mit dem Sperrventil angeführt.In a preferred embodiment, which will be explained in more detail below with reference to FIG. 2, a solid piston as an injection pump piston, a computer which stores all engine data, a driving lever, an encoder with slave and a shut-off valve with the shut-off valve are characteristically indicated.

Ein Vollkolben fördert immer bei gleichem Hub eine volle Kraftstoffmenge. Darum hat dieser Motor, für den diese Einspritzanlage vorgesehen ist, kennzeichnend keinen Regler zur Mengenbegrenzung noch Drehzahlbegrenzung, noch einen Spritzversteller. Der volle Hub des Vollkol bens wird kennzeichnend vom elektronischen Rechner vom Fahrhebel, dem Geber und dem Nehmer elektronisch gesteu ert und an die Magnete gegeben. Kennzeichnend ist z. B. im Leerlauf des Motors das elektronisch verzögerte Schließen des Sperrventils durch den elektrischen Impuls an dem Magneten. Beendet wird die Leerlaufmenge durch das Öffnen des Sperrventils unter vollem Einspritzdruck. Bei Teillast und Vollast entsprechend des Fahrhebels schließt bei niedriger Tourenzahl, wenn gewünscht, eine geringe Zeitspanne früher das Sperrventil, bei höheren und Vollastdrehzahlen schließt das Sperrventil noch früher und während des Abregelns schließt das Sperr ventil nicht. Der Kraftstoff kann dann im Kreislauf zum Rücklauf gelangen. Die Kraftstoffmenge wird durch das Öffnen, das früher oder später einsetzt, des Sperr ventils festgelegt, auch jeder Drehzahl. Entscheidend ist aber der auszulegende elektronische Rechner des Motors.A full piston always delivers a full one with the same stroke Fuel quantity. That's why this engine has this for it Injection system is provided, characteristic none Regulator for quantity limitation still speed limitation, another sprayer. The full stroke of the full piston bens is characteristic of the electronic computer from Electronic control lever, the encoder and the slave and given to the magnets. Characteristic is z. B. electronically delayed when the engine is idling Closing the shut-off valve by the electrical impulse on the magnet. The idle amount is ended by opening the shut-off valve under full injection pressure. With partial load and full load according to the drive lever if low, closes one if desired the shut-off valve a little earlier, at higher ones and full load speeds, the check valve still closes the lock closes earlier and during the adjustment valve not. The fuel can then be circulated to Return. The amount of fuel is determined by the Opening the lock sooner or later valve set, even at any speed. critical but is the electronic calculator to be interpreted Engine.

Erwähnt sei noch, daß das elektrische Sperrventil hinter der Einspritzdüse liegt und als System nichts mit bestehenden Sperr- und Steuerventilen zu tun hat.It should also be mentioned that the electric shut-off valve is behind the injector and nothing as a system existing blocking and control valves has to do.

Bei der neuen Einspritzanlage wird an einer bereits bestehenden Einspritzpumpe das Druck- oder das Druckent lastungsventil ausgebaut und eine Einspritzdüse mit durchfließendem Kraftstoff eingebaut, so daß der Kraft stoff frei mit dem Vordruck von 1 bis 5 bar durch die Einspritzpumpe über die Druckleitung zur Einspritzdüse in den Druckraum und zum Sperrventil fließen kann.The new injection system already has one existing injection pump the pressure or Druckent load valve removed and an injection nozzle with fuel flowing through, so that the force fabric free with the pre-pressure of 1 to 5 bar through the Injection pump via the pressure line to the injection nozzle can flow into the pressure chamber and to the shut-off valve.

An die Rücklaufleitung wird nun ein elektrisch gesteu ertes Absperrventil angebaut, das den Kraftstoff zur Ein spritzung versperrt und danach wieder öffnet. Damit ent fällt die Rücklaufleitung zur Einspritzpumpe sowie die Sperrsteuerkante darin. Die Einspritzpumpe selbst bleibt auch so wie vorher, jedoch ohne Druck- und Druckentlas tungsventil, ohne den Einspritzpumpenkolben, vorerst in diesem Fall, zu verändern, denn eine entstehende Mehr menge kann am Mengenanschlag reduziert werden. Das elek trisch gesteuerte Absperrventil führt die Rücklaufleitung in den Rücklauf zum Vorratsbehälter.An electrical control is now operated on the return line First shut-off valve attached, which the fuel to On injection blocked and then opens again. With that ent drops the return line to the injection pump and the Locking control edge in it. The injection pump itself remains as before, but without pressure and pressure relief tion valve, without the injection pump piston, initially in In this case, change because an emerging more quantity can be reduced at the quantity estimate. The elec The return line is guided by a tric-controlled shut-off valve in the return to the storage container.

Gesteuert wird das elektrische Absperrventil von einem Geber an der Nockenwelle oder der Einspritzpumpe kurz vor dem Einspritzbeginn und öffnet in diesem Fall nach ca. 20°, dem Einspritzende bei Vollast oder der Spätspritz kante.The electric shut-off valve is controlled by one Encoder on the camshaft or the injection pump shortly before the start of injection and in this case opens after approx. 20 °, the end of injection at full load or the late spray edge.

Bei dieser Konstruktion schaltet das Absperrventil nur im druckentlastenden Bereich bis 5 bar und sollte keine besonderen Anforderungen des Schließens und Öffnens stellen, denn die Einspritzungsdauer wird vom Einspritz pumpenkolben bestimmt. Hingegen wenn während, vor oder am Ende der Einspritzung das Absperrventil zur Spätein spritzung der Teilmenge, der Leerlaufdrehzahl und der Vollastdrehzahl zur Regulierung des Motors eingesetzt werden soll, was voraussetzt, daß ein elektronischer Rechner für alle Daten eingesetzt werden muß.With this construction, the shut-off valve only switches in the pressure relief area up to 5 bar and should not special requirements of closing and opening because the injection duration is determined by the injection pump piston determined. However, if during, before or at the end of the injection, the shut-off valve for late injection of the subset, the idling speed and the Full load speed used to regulate the engine should be, which presupposes that an electronic Calculator for all data must be used.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described with reference to embodiments play explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht die wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Einspritzanlage des teilelektrischen Sperrventils, Fig. 1 is a schematic view of the essential parts of an injection system according to the invention the part of electrical non-return valve,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Einspritzanlage gemäß Fig. 1 mit vollelektrischem Sperrventil. FIG. 2 shows another embodiment of the injection system according to FIG. 1 with a fully electric shut-off valve.

In Fig. 1 weist eine Einspritzanlage einen Einspritzpum penkolben mit der Steuerkante und ohne Druckventil 1 auf, eine Zulaufleitung 2 zur Einspritzdüse 3 mit dem fast permanenten Rücklauf des Kraftstoffes in der Leitung 4 zum Absperrventil 5, hier offen für den Kraftstoffdurchfluß, mit den zwei elektrischen Magnet spulen 6 und 7 zum Sperren oder Öffnen der Rücklauf leitung 4 durch das Sperrventil 12.In Fig. 1, an injection system has an injection pump piston with the control edge and without pressure valve 1 , an inlet line 2 to the injector 3 with the almost permanent return of the fuel in line 4 to the shut-off valve 5 , here open to the fuel flow, with the two electrical Solenoid coils 6 and 7 for locking or opening the return line 4 through the check valve 12 .

Das Absperrventil AS 5 sperrt ca. 20 Kurbelwellengrad vor dem O. T. des Motors zur Einspritzung und öffnet Ö ca. 25 Kurbelwellengrad nach O. T. Die Absperrgradzahl ist hier permanent Pe für dieses Beispiel und diesen Motor, aber für diese Konstruktion immer länger, als die Einspritzdauer von Einspritzbeginn E. B. bis Ein spritzende E. E.The AS 5 shutoff valve blocks approx. 20 crankshaft degrees before the engine TDC for injection and opens Ö approx. 25 crankshaft degrees after TDC. The shutoff degree number is permanently Pe for this example and this engine, but for this design it is always longer than the injection duration from the start of injection EB to A splashing EE

Der Geber 9 löst am Nehmer 8 über einen Verstärker (nicht gezeichnet) einen elektrischen Impuls für die Magnetspule 6 aus und sperrt den Kraftstoff durch Verschieben des Sperrventils 12. Der von der Nocken welle aufsteigende Einspritzpumpenkolben 1 passiert den Förderbeginn, baut einen Druck in den Leitungen zum Absperrventil 5 auf und die Einspritzdüse 3 spritzt so viel Kraftstoff unter gewünschtem Druck ab, wie vom Pumpenkolben gefördert wird.The transmitter 9 triggers an electrical pulse for the magnetic coil 6 on the slave 8 via an amplifier (not shown) and blocks the fuel by moving the check valve 12 . The injection pump piston 1 rising from the cam shaft passes the start of delivery, builds up pressure in the lines to the shut-off valve 5 and the injection nozzle 3 injects as much fuel under the desired pressure as is delivered by the pump piston.

Der Geber 9 führt dann zum Nehmer 10, es erfolgt ein elektrischer Impuls an die Magnetspule 7 zum Öffnen des Sperrventils 12, so daß der Kraftstoff wieder frei in den Rücklauf 11 fließen kann.The transmitter 9 then leads to the slave 10 , there is an electrical pulse to the solenoid 7 to open the check valve 12 so that the fuel can flow freely into the return 11 again.

Die Einspritzung selbst erfolgt mit der Mengenregulie rung durch eine unten- oder obenliegende Steuerkante, aber innerhalb der Schaltzeiten des Sperrventils 12 von AS bis Ö, vom Spritzversteller und Fliehkraftregler be stimmt. The injection itself is carried out with the quantity regulation by a control edge at the top or bottom, but within the switching times of the check valve 12 from AS to Ö, by the injection adjuster and centrifugal governor.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist im Gegensatz zu Fig. 1 die Einspritzpumpe mit einem Voll kolben 1a als Einspritzpumpenkolben versehen. Dazu ge hört ein elektronischer Rechner 13, der mit allen Mo tordaten programmiert ist, um vom Fahrhebel 14, dem Nehmer 8 und vom Geber 9 initiiert, den Kraftstoff im Absperrventil 5 zeitlich sperrt und öffnet.In the embodiment shown in Fig. 2, in contrast to Fig. 1, the injection pump is provided with a full piston 1 a as an injection pump piston. This includes an electronic computer 13 , which is programmed with all motor data, initiated by the drive lever 14 , the slave 8 and by the transmitter 9 , blocks the fuel in the shutoff valve 5 and opens it.

Der Unterschied liegt weiter darin, daß 1. ein Vollkol ben mit permanentem Hub immer die gleiche Menge an Kraft stoff fördert und daß 2. der Kraftstoff im Absperrventil 5 zum Teil unter Einspritzdruck geöffnet wird. Z. B. im Leerlauf, mit sicherlich verspätetem Einspritzbeginn, schließt verzögert im Absperrventil 5, danach öffnet gleich wieder das Absperrventil und erlaubt nur eine Leerlaufmenge.The difference is further that 1. a Vollkol ben with a permanent stroke always promotes the same amount of fuel and that 2. the fuel in the shut-off valve 5 is partially opened under injection pressure. For example, when idling, with a delayed start of injection, closes with a delay in shut-off valve 5 , after which the shut-off valve opens again and only allows an idle flow.

Bei Teil- und Vollastmengen sowie Teil- und Enddreh zahlen ist auch hier das Absperrventil unter Einspritz druck, bietet aber kein Problem, da entsprechende Venti le vorhanden sind.With partial and full load quantities as well as partial and final rotation pay here is the shut-off valve under injection pressure, but does not pose a problem, since appropriate venti le are present.

Voraussetzung ist für eine solche Regelung, daß alle erdenklichen Motordaten im Rechner vorhanden sind, daß ein Fahrhebel daran anliegt und der Rechner von einem Geber 9 und einem Nehmer 8 initiiert wird.The prerequisite for such a regulation is that all conceivable motor data are available in the computer, that a driving lever is applied to it and the computer is initiated by an encoder 9 and a slave 8 .

Diese Konstruktion erlaubt einen Motorenbau ohne Spritz versteller und Drehzahlregler, Mengenanschlag etc.. Der Rechner mit den Motordaten übernimmt die komplizierte Sache. This construction allows an engine construction without spray adjuster and speed controller, quantity stop etc. The Computer with the motor data takes over the complicated Thing.

Bei der getrennten Einspritzanlage ohne Ventile und mit Zulauf- und Rücklaufleitung hat an der Rücklaufleitung 4 das kennzeichnende Absperrventil 5 zum Sperren des Kraftstoffes AS. Initiiert vom Geber 9 der Nockenwelle auf den Nehmer 8 und elektronisch verstärktem Impuls, wird der Magnet 6 zum Sperren des Sperrventils 12 im Niederdruck gebracht.In the separate injection system without valves and with supply and return lines, the characteristic shut-off valve 5 for blocking the fuel AS has on the return line 4 . Initiated by the encoder 9 of the camshaft on the slave 8 and electronically amplified pulse, the magnet 6 is brought to lock the check valve 12 in low pressure.

Die gehabte Einspritzpumpe kann vom Spritzversteller und dem Fliehkraftregler bestimmte Menge zum Einspritzbe ginn und Dauer erfolgen.The injection pump can be from the injection adjuster and the centrifugal governor certain amount for injection start and duration.

Kennzeichnend für die Öffnung des Kraftstoffverlaufs ist am Absperrventil 5 zur Öffnung des Sperrventils 12 der Impuls des Nehmers 10, initiiert vom Geber 9, zum Magneten 7, der wiederum im Niederdruck geschaltet wird.Characteristic of the opening of the fuel flow on the shut-off valve 5 for opening the shut-off valve 12 is the impulse of the slave 10 , initiated by the transmitter 9 , to the magnet 7 , which in turn is switched at low pressure.

In Fig. 2 und beschrieben wird kennzeichnend ein Voll kolben 1a als Einspritzpumpenkolben, ein Rechner 13 mit allen Motordaten gespeichert, ein Fahrhebel 14, ein Geber 9 mit Nehmer 8, sowie ein Absperrventil 5 mit dem Sperrventil 12 angeführt.In Fig. 2 and described, a full piston 1 a is characterized as an injection pump piston, a computer 13 with all engine data stored, a driving lever 14 , an encoder 9 with slave 8 , and a shut-off valve 5 with the check valve 12 .

Ein Vollkolben 1a fördert immer bei gleichem Hub eine volle Kraftstoffmenge. Darum hat dieser Motor, für den diese Einspritzanlage vorgesehen ist, kennzeichnend kei nen Regler zur Mengenbegrenzung noch Drehzahlbegrenzung, noch einen Spritzversteller. Der volle Hub des Vollkol bens 1a wird kennzeichnend vom elektronischen Rechner 13 vom Fahrhebel 14, dem Geber 9 und dem Nehmer 8 elek tronisch gesteuert an die Magnete 6 oder 7 gegeben. Kennzeichnend ist z. B. im Leerlauf des Motors das elek tronisch verzögerte Schließen des Sperrventils 12 durch den elektrischen Impuls an dem Magneten 6, beendet wird die Leerlaufmenge durch das Öffnen des Sperrventils 12. A full piston 1 a always delivers a full amount of fuel at the same stroke. That is why this engine, for which this injection system is intended, characteristically does not have a regulator for quantity limitation or speed limitation, nor an injection adjuster. The full stroke of the Vollkol bens 1 a is characteristic of the electronic computer 13 from the control lever 14 , the encoder 9 and the slave 8 electronically controlled given to the magnets 6 or 7 . Characteristic is z. B. when the engine is idling, the electronically delayed closing of the check valve 12 by the electrical pulse on the magnet 6 , the idling amount is ended by opening the check valve 12 .

Bei Teillast und Vollast entsprechend des Fahrhebels 14 schließt bei niedriger Tourenzahl, wenn gewünscht, eine geringe Zeitspanne früher das Sperrventil 12, bei höheren und Vollastdrehzahlen schließt das Sperrventil noch früher und während des Abregelns schließt das Sperrventil kaum. Der Kraftstoff kann dann im Kreislauf zum Rücklauf gelangen. Die Kraftstoffmenge wird durch das öffnen, das früher oder später einsetzt, des Sperr ventils festgelegt, auch jede Drehzahl. Entscheidend ist aber der auszulegende elektronische Rechner 13.At part load and full load according to the drive lever 14 , the shutoff valve 12 closes earlier if desired at a low number of revolutions, at higher and full load speeds the shutoff valve closes even earlier and during shutdown the shutoff valve hardly closes. The fuel can then return to the circuit. The amount of fuel is determined by the opening of the shut-off valve, which begins sooner or later, even at any speed. However, the decisive factor is the electronic computer 13 to be designed .

Claims

Injection system for the intermittent supply of fuel to an engine, characterized in that
an injection pump, the pump piston ( 10 ) of which is driven by a cam of a camshaft,
an injection nozzle ( 3 ), the pressure chamber of which is connected to the injection pump by means of an inlet line,
a return line ( 4 ), which connects the pressure chamber of an injection nozzle ( 3 ) with a reservoir and
a shut-off valve ( 5 ) in the return line ( 4 ) for blocking the fuel flow in the return line ( 4 ) is provided, which works for regulating the pressure behind the injection nozzle ( 3 ), and that
the shut-off valve ( 5 ) is closed with a shut-off valve ( 12 ) at a constant crankshaft angle,
a piston ( 1 a) is designed as a full piston without oblique control edges, that an electronic computer ( 13 ) is connected to a drive lever ( 14 ) and the start of injection and end of injection is determined by the shut-off valve ( 5 ),
wherein an encoder ( 9 ) which is operatively connected to a slave ( 8 ) and connected to the electronic computer ( 13 ) is arranged on the camshaft and the shut-off valve ( 5 ) is controlled by an electronic pulse via the camshaft and
in the shut-off valve ( 5 ) magnets ( 6 , 7 ) are arranged that work almost pressureless at the start of injection but at the end of an injection under injection pressure.