• 专利附录
  • 专利说明
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  • 同族专利
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1986002979A1
    申请号:PCT/DE1985/000417
    申请日:1985-10-25
    公开日:1986-05-22
    发明作者:Rudolf Babitzka；Ernst Linder；Wilhelm Polach
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:F02M61-00
    专利说明:
    [0001] Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Gattung kann die Schließkraft des Schließfederelements durch axiales Verschieben seiner gehäusefesten Abstützschulter verändert werden, wozu jedoch verhältnismäßig aufwendige Mittel notwendig sind. Ferner sind Einrichtungen der gattungsmäßigen Art bekannt (DE-A1-33 44 396.3), bei denen in einem bestimmten Bereich des Betriebskennfeldes das Einspritzen zur Bildung einer deutlich abgesetzten Voreinsprit zphase jeweils kurz unterbrochen wird. Bei diesen Einrichtungen ist es verhältnismäßig schwierig, die den Einspritzverlauf beeinflussenden Parameter richtig aufeinander abzustimmen. Zum Stand der Technik gehören ferner Einspritzdüsen (DE-OS 15 7/6 570), die als Schließfederelement einen gestreckten Spanndraht haben. Mit dieser Ausbildung des Schließfederelementes läßt sich zwar eine hohe Eigenfrequenz des aus Ventilschließglied und Schließfederelement gebildeten schwingungsfähigen Systems erzielen, jedoch kann die Schließkraft des Spanndrahtes nur einjustiert, aber nicht im Betrieb der Maschine verändert werden. Vorteile der Erfindung
    [0004] Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit einfachen bzw. exakt steuerbaren Mitteln der Öffnungsdruck der Einspritzdüse bzw. der Einspritzverlauf während des Bet ri ebs verändert werden kann . Darübe rhinaus ergibt s i ch eine hohe Federsteifigkeit des Schließfederelements.
    [0005] Die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale bilden den Gegenstand des Hauptanspruchs in vorteilhafter Weise weiter,
    [0006] Eine ohne zusätzliche mechanische Mittel auskommende Ausführung ergibt sich, wenn das elektrische Widerstandselement durch den Spanndraht selbst gebildet ist und der Stromdurchgang durch den Spanndraht um einen dessen Schließkraft meßbar beeinflussenden Wert veränderbar, bzw. nach einer vorgegebenen Gesetzmäßigkeit steuerbar ist.
    [0007] Der Öffnungsdruck der Einspritzdüse kann geregelt werden, wenn die Einspritzdüse mit einem den Öffnungsdruck erfassenden Sensor und gegebenenfalls einem das Abheben des Ventilschließglieds vom Ventilsitz erfassenden Sensor versehen ist. Dieser zweite Sensor kann ein Schalter sein, der durch das Ventilschließglied und den Ventilsitz selbst gebildet ist, und welcher vorteilhaft gleichzeitig als Spritzbeginn- bzw. Spritzdauergeber für eine Auswerteschaltung dienen kann. Der Einspritzverlauf selbst kann beeinflußt bzw. durch temporären Eingriff nach einem bestimmten Ges e t z gef o rmt werden , wenn da s die Vorsp annung des Spanndrahtes verändernde elektrische Widerstandselement die Spule eines Magneten ist, dessen Anker mit dem Spanndraht gekoppelt ist und bei seiner Anzugsbewegung in Schließrichtung auf den Spanndraht einwirkt.
    [0008] Zeichnung
    [0009] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung s'ind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 die Einspritzdüse des ersten Ausführungsbeispiels im Längsschnitt mit den Stromkreisen für die elektrischen Funktionen der Einrichtung, Figur 2 einen Teil-Längsschnitt durch die Einspritzdüse nach dem zweiten Ausführungsbeispiel und Figur 3 ein Funktionsschaubild der Einspritzdüse nach Figur 2.
    [0010] Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    [0011] Die Einspritzdüse nach Figur 1 hat einen Düsenkörper 10, der mit einer durchgehenden Längsbohrung 12 versehen ist, welche brennraumseitig in einen nach außen gerichteten konischen Ventilsitz 14 übergeht. In der
    [0012] Längsbohrung 12 erstreckt sich ein Spanndraht 16, der mit einem kegeligen Ventilschließglied 18 fest verbunden ist und dessen Schließfeder bildet. Am anderen Ende ist der Spanndraht 16 mit einem im Durchmesser größeren Bolzen 20 fest verbunden, welcher gleichzeitig zum gehäusefesten Abstützen und zum elektrischen Kontaktieren des Spanndrahts 16 dient. Zum Abstützen ist eine aus elektrisch isolierendem Material bestehende Stützscheibe 22 vorgesehen, welche sich ihrerseits über eine Zwischenscheibe 24 an der oberen Stirnseite des Düsenkörpers 10 abstützt. Der Bolzen 20 hat vorzugsweise einen verdickten Kopf 26 mit kugelig gewölbter Oberfläche, welcher in einer entsprechend geformten Vertiefung der Stützscheibe 22 liegt. Dadurch und durch die kegelige Ausbildung des Ventilsitzes 14 ist eine selbsttätige Zentrierung des Ventilschließgliedes 18 am Ventilsitz 1 4 erreicht.
    [0013] Der Düsenkörper 10 ist mit einem Düsenhalter 30 fest und dicht verbunden, welcher mit einer zentralen Bohrung 32 versehen ist, die eingangseitig in einen Gewindeabschnitt übergeht, in welchen ein Anschlußstutzen 34 für eine Kraftstoff-Zuleitung eingeschraubt ist. Ausgangss eit ig geht die Bohrung 32 in einen im Durchmesser größeren Abschnitt über, der von einem den Düsenkörper 10 erfassenden Bördelkragen 36 des Düsenhalters 30 umgeben ist. Durch diese Anordnung ist im Inneren des Düsenhalters 30 eine mit Kraftstoff gefüllte Kammer 38 gebildet, welche über nicht bezeichnete Durchbrüche in der Stützscheibe 22 und der Zwischenscheibe 24 mit der zum Ventilsitz 14 führenden Längsbohrung 12 in Verbindung steht.
    [0014] Der am Spanndraht 16 befestigte Bolzen 20 besteht wie der Spanndraht selbst aus elektrisch leitendem Material und ist mit einem Anschlußstift 40 kontaktiert, der druckdicht aus der Kammer 38 seitlich herausgeführt ist. Das aus dem Düsenkörper 10, dem Düsenhalter 30 und dem Anschlußstutzen 34 bestehende Gehäuse der Einspritzdüse ist mit einem zweiten Anschlußstift 42 versehen. Beide Anschlußst ift e 40 , 42 sind von einer Schutzkapsel 44 umgeben, die auf eine seitliche Erhöhung 46 des Düsenhalters 30 unverlierbar aufgesetzt ist. Am Düsenhalter 30 ist ferner um 90 zur Erhöhung 46 versetzt ein Aufnahmestutzen für einen Drucksensor 48 versehen, welcher den Kraftstoffdruck in der Kammer 38 erfaßt und als elektrisches Signal einem Regler 50 meldet.
    [0015] Der Regler 50 ist in einen Stromkreis 52 einer Stromquelle 54 eingeschaltet, welcher über den Spanndraht 16 und die als Schalter wirkende Teile 14, 18 des an der Düsenöffnung gebildeten Ventils führt. Der im Stromkreis 52 fließende Strom erwärmt den Spanndraht 16, wobei dessen Vorspann- bzw. Schließkraft sich mit der Stromstärke ändert. Der Regler 50 regelt die Stromstärke nach Maßgabe der Drehzahl n und eines die Belastung der Maschine signalisierenden Parameters pe, wobei der Istwert des Kraft stoffdruckes in der Einspritzdüse dem Regler 50 ständig zurückgemeldet wird. Der Regelbereich ist zweckmäßig so gewählt, daß sich Temperatureinflüsse von Düsenkörper 10 und dem in der Längsbohrung 12 befindlichen Kraftstoff her möglichst wenig auf die Güte der Regelung auswirken.
    [0016] An den Stromkreis 52 ist ferner in geeigneter Weise eine Auswerteschaltung 56 für die durch das Öffnen und Schließen des Ventils 1 4 , 18 an der Düsenöffnung erzeugten Signalimpulse angeschlossen. Diese Signalimpulse können zur Ermittlung des Spritzbeginns bzw. der Spritzdauer bei den verschiedenen Betriebszuständen ausgewertet werden. Ferner dient der beim Öffnen des Ventils hervorgerufene Signalimpuls im Zusammenwirken mit dem Drucksensor 48 zur exakten Feststellung des Kraft stoff-Öffnungsdruckes pö in Einrichtungen, bei denen der Kraft stoffdruck nach dem Öffnen des Ventils noch weiter ansteigt.
    [0017] Als Ausführungsbeispiel wurde eine einfache Ausführungsform der Einspritzdüse gewählt. Zur Vermeidung einer Beanspruchung des Spanndrahtes 16 über seine Elastizitätsgrenze hinaus könnte die Stützscheibe 22 auch über eine entsprechend vorgespannte Schraubenfeder am Düsenkörper 10 abgestützt sein. Ferner könnte der Bolzen 20 zum Zweck der Justierung der Schließkraft auch axial verstellbar mir dem Spanndraht 16 verbunden sein.
    [0018] Die Einspritzdüse nach Figur 2 hat einen Düsenkörper 60 mit einer zentralen Längsbohrung 62, die wie die Längsbohrung 12 nach Figur 1 brennraumseitig in einen nach außen gerichteten konischen Ventilsitz übergeht. Durch die Längsbohrung 62 erstreckt ein Spanndraht 64 , der mit dem Ventilschließglied verbunden ist und dessen Schließfeder bildet. Am anderen Ende ist der Spanndraht 64 mit einem im Durchmesser größeren Bolzen 66 fest verbunden, welcher sich über eine Ankerscheibe 68 eines Elektromagneten 70 an einer Schulter 72 des Düsenkörpers 60 abstützt. Die Schulter 72 ist am Übergang der Längsbohrung 62 in eine im Durchmesser größere Bohrung 74 in einem erweiterten Kopfteil 76 des Düsenkörpers 60 gebildet, der den Elektromagneten 70 aufnimmt. Der Kraftstoff wird seitlich über einen Anschlußstutzen 78 und eine Querbohrung 80 in die Längsbohrung 62 und durch diese zum Ventilsitz und zur Aussprit zöffnung geführt.
    [0019] Der Elektromagnet 70 hat eine Spule 82, die über Anschlußkontakte 84, 86 mit einem Steuerstromkreis verbunden ist. Die Anschlußkontakte 84, 86 sind elektrisch isoliert und druckdicht; durch eine Scheibe 88 hindurchgeführt, die in den Kopfteil 76 eingeschraubt ist. Die Scheibe 88 preßt das Gehäuse des Elektromagneten 70 gegen eine Schulter 90 des Kopfteils 76, wobei auch diese Teile durch geeignete Mittel druckfest nach außen abgedichtet sind.
    [0020] Der erregte Elektromagnet 70 übt auf die Ankerscheibe
    [0021] 68 eine Anzugskraft aus, welche über den Bolzen 66 auf den Spanndraht 6h übertragen wird und bei geschlossenem
    [0022] Ventil sich zu der Vorspannkraft des Spanndrahtes 64 addiert. Dadurch kann der Öffnungsdruck pö der Einspritzdüse im gewünschten Sinn verändert oder bei entsprechender Auslegung des Elektromagneten 70 variiert werden. Mit der Anordnung nach Figur 2 ist es jedoch auch möglich, den Einsprit zverlauf als solchen zu formen, insbesondere um eine definierte Voreinsprit zphase zu erhalten. Zu diesem Zweck erhält der Elektromagnet 70 jeweils kurz nach Beginn der Einspritzung einen variierbaren Stromimpuls, wodurch abhängig von der Länge des Impulses die Einspritzung vorübergehend gedrosselt bis gänzlich unterbrochen wird und erst nach Abfall der Magnetscheibe 68 wieder voll einsetzt. In Figur 3 ist ein solcher Einsprit zverlauf als Funktion der Einspritzmenge q über der Zeit t dargestellt, wobei für den Einspritzbeginn 3 verschiedene Kurven den Einfluß der Impulslänge veranschaulichen.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen, mit mindestens einer Einspritzdüse, an deren Ventilkörper ein Ventilsitz gebildet und ein in Strömungsrichtung des Kraftstoffs öffnendes Ventilschließglied verschiebbar angeordnet ist, welches von einem Schließfederelement und entgegengesetzt dazu vom Kraft stoffdruck beaufschlagt ist, und ferner mit Mitteln zum Verändern der Schließkraft des Schließfederelements und damit des Kraftstoff-Öffnungsdrucks bei laufender Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß als Schließfederelement in an sich bekannter Weise ein gestreckter Spanndraht (16, 64 ) vorgesehen ist, dessen Vorspannung durch den Stromfluß in einem elektrischen Stromkreis (52) beeinflußbar ist, der über ein in die Einspritzdüse eingebautes elektrisches Widerstandselement (16, 82) führt.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Widerstandselement durch den Spanndraht (16) selbst gebildet ist und daß der Stromdurchgang durch den Spanndraht (16) um einen dessen Schließkraft meßbar beeinflussenden Wert veränderbar ist.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromdurchgang durch den Spanndraht (16) nach einer vorgegebenen Gesetzmäßigkeit steuerbar ist.
    4 . Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse mit einem den Öffnungsdruck (pö ) des Kraftstoffs erfassenden Sensor (48) und gegebenenfalls einem das Abheben des Ventilschließglieds (18) vom Ventilsitz ( 1 4 ) erfassenden Sensor versehen ist, und daß der Stromdurchgang durch den Spanndraht (16) durch einen Regler (50) für den Öffnungsdruck (pö) beeinflußt ist.
    5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilschließglied (18) der Einspritzdüse mit dem Ventilsitz (14) am Düsenkörper (10) einen elektrischen Schalter in dem über den Spanndraht (16) geführten Stromkreis bildet, welcher als Spritzbeginn- bzw. Spritzdauergeber für eine Auswerteschaltung (56) dient.
    6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Vorspannung des Spanndrahtes (64) verändernde elektrische Widerstandselement die Spule (82) eines Elektromagneten (70) ist, dessen Anker (68) mit dem Spanndraht ( 64 ) gekoppelt ist und bei seiner Anzugsbewegung in Schließrichtung auf den Spanndraht ( 64 ) einwirkt.
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    1986-07-03| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985905504 Country of ref document: EP |
    1986-12-17| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985905504 Country of ref document: EP |
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