DE1909793A1 - Hydraulischer Regler fuer Kraftstoffeinspritzpumpen - Google Patents

Description

R. 9396
13.2.1969 Su/tfa

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4-

Hydraulischer Regler für Kraftstoffeinspritzpumpen

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Regler für Kraftstoff einspritzpumpen von Brennkraftmaschinen mit einer Regelpumpe, deren Förderdruck auf ein die Einspritzmenge beeinflussendes Organ wirkt und durch ein Drucksteuerventil gesteuert wird, das in einem die Saug- und Druckseite der Regelpumpe verbindenden Kanal angeordnet ist und das mittels einem, gegen eine Rückstellkraft beweglichen, auf seiner Vorderseite von der Druckflüssigkeit beaufschlagten Kolben arbeitet, und mit einem Drosselventil in dem Kanal angeordnet ist.

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Bei einem bekannten Regler dieser Art (siehe deutsche Patentschrift 826 666) dient als das die Einspritzmenge beeinflussende Organ ein hydraulischer Stellkolben, der durch den Förderdruck auf seiner Vorderseite beaufschlagt gegen die Kraft einer Feder verschoben eine Regelstange der Einspritzpumpe betätigt. Der Förderdruck der Regelpumpe wird durch das Drucksteuerventil konstant gehalten. Der zwischen Druckfc steuerventil und hier als Regelventil ausgebildetem Drosselventil herrschende, durch das Drosselventil drehzahlabhängig gesteuerte Druck beaufschlagt den Stellkolben auf dessen Rückseite, wodurch eine drehzahlabhängige Verstellung derselben bev/irkt wird. Das Drosselventil ist als Schieber ausgebildet, dessen Bewegungen durch eine zusätzliche Drossel gedämpft werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Regler eingangs beschriebener Art zu entwickeln, der, um eine gute Regelung, d.h. schnell eine stabile Drehzahl bei Last- bzw. Drosselquerschnittsänderung zu erhalten, einen möglichst kleinen P-Bereich (Ungleichförmigkeitsgrad) haben W soll und bei dem im Gegensatz zu dem genannten bekannten Regler nicht nur eine bestimmte Drehzahl stabil gehalten werden soll, sondern auch diese Drehzahl willkürlich änderbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Drosselventil willkürlich verstellbar ist (Gaspedal) und daß das Drucksteuerventil einen mit steigender Drehzahl zunehmenden Druck bev/irkt und die Rückseite seines Kolbens von dem zwischen Drucksteuerventil und Drosselventil herrschenden Druck beaufschlagt ist.

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Bei einer derartigen Anordnung nimmt der Förderdruck für "bestimmte Drosselquerschnitte des Drosselventils schon bei geringen Drehzahlzunahmen stark zu, wodurch der gewünschte kleine P-Bereich erreicht wird. Um die Druckzunahme zu "begrenzen, ist dem Drucksteuer- und Drosselventil ein Maximaldruckventil parallel geschaltet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß abflußseitig des Drosselventils in dem Kanal ein zweites Drucksteuerventil angeordnet ist und der zwischen Drosselventil und zweitem Drucksteuerventil durch dieses drehzahlabhängig gesteuerte Flüssigkeitsdruck auf ein den Spritzbeginn beeinflussende Organ wirksam ist. Hierbei wird der durch das zweite Drucksteuerventil ebenfalls drehzahlabhängig gesteuerte Flüssigkeitsdruck wesentlich niedriger gehalten als der niedrigste Eingangsdruck am Drosselventil. Es ist zwar ein hydraulischer Regler bekannt (siehe deutsche Patentschrift 840 029), bei dem zwei Drosselventile zur Betätigung eines Einspritzmengensteuerorgans und eines den Spritzbeginn beeinflussenden Organs hintereinander geschaltet sind, wobei es sich jedoch um eine reine Drosselsteuerung mit quadratischer Druckzunahme bei steigender Drehzahl handelt, und die Spritzbeginnver- · stellung nicht rein drehzahlabhängig, sondern sehr stark lastabhängig beeinflußt erfolgt, da die zweite Drossel entweder starr eingestellt ist oder mit der ersten, lastabhängig verstellbaren Drossel verstellt wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt. Es zeigen:

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Fig. 1 das Ausführungsbeispiel

Fig. 2 ein Druck-Drehzahl-Diagramm mit entsprechenden Kennlinien.

Eine Regelpumpe 1 fördert in ein Druckleitungssystem 2 Regelflüssigkeit aus einem Behälter 3» die gleichzeitig ein Stellglied 4, ein Drucksteuerventil 5 und. ein Maximaldruckventil 6 beaufschlagt. Das Stellglied 4 "besteht aus einem Kolben 7» äer in einem Zylinder 8 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 9 verschiebbar ist und mit seiner Kolbenstange ΊΟ eine nicht dargestellte Vorrichtung betätigt, mit der die von der Einspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge änderbar ist. Der die Feder 9 aufnehmende Raum des Zylinders 8 ist über einen Entlastungskanal 11 zur Saugseite der Regelpumpe 1 hin druckentlastet. Der im Leitungssystem 2 herrschende Druck wird durch das Drucksteuerventil 5 drehzahlabhängig geändert, bis bei Erreichen eines bestimmten Höchstdruckes das Maximaldruckventil 6 öffnet.

Das Drucksteuerventil 5 arbeitet mittels eines Kolbens 13 j der durch die zugeführte Regelflüssigkeit beaufschlagt gegen eine Feder 14 verstellbar ist und eine Steueröffnung 15 je nach zurückgelegtem Weg mehr oder weniger freilegt. Wie stark der Druck im Leitungssystem 2 bei steigender Drehzahl zunimmt, hängt von der Querschnittsfläche des Kolbens 13, der Form der Steueröffnung 15 und der Kennlinie der Feder 14 ab. Je höher die Drehzahl ist, desto mehr fördert die Regelpumpe 1 und desto mehr wird der Kolben 13 gegen die Feder 14 verschoben und die Steuerbohrung 15 geöffnet, wobei der Druck im Leitungssystem 2 mit zunehmender Drehzahl steigt 'und umgekehrt mit abnehmender Drehzahl, also

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abnehmender Fördermenge der Regelpumpe 1 sinkt. Bei zunehmendem Druck wird über das Stellglied 4 die von der Kraftstoffeinspritzpumpe geförderte Menge verringert bis sich die Drehzahl auf einen entsprechenden Wert eingestellt hat.

Die Steuerbohrung 15 mündet in einen Ringraum 16 des Drucksteuerventils, der über eine Bohrung 17 mit dem die Feder 14 aufnehmenden Raum verbunden ist. Aus dem Ringraum 16 strömt die Regelflüssigkeit über eine Leitung 18 zu einem Drosselventil 19 ab. Aus dem Drosselventil 19 strömt dann die Regelflüssigkeit in ein Leitungssystem 2o, in das auch die über das Maximaldruckventil strömende Flüssigkeit gelangt. Sobald das Drosselventil 19 etwas mehr geschlossen wird, steigt infolge einer Stauwirkung in der Leitung 18 sowie im Ringraum 16, der Bohrung 17 und dem die Feder 14 aufnehmenden Raum der Flüssigkeitsdruck an. Dieser Druck greift also an der Rückseite des Kolbens 13 in der gleichen Richtung wie die Feder 14 an, dabei dem die Vorderseite des Kolbens 13 beaufschlagenden, im Leitungssystem 2 herrschenden Druck entgegenwirkend. Hierdurch wird der Kolben 13 entsprechend verschoben, wobei der Durchgangsquerschnitt der Steuerbohrung '15 verkleinert wird, so daß der Druck im Leitungssystem 2 ansteigt. Da die gesamte von der Regelpumpe 1 geförderte Flüssigkeitsmenge, solange nicht der Maximaldruck erreicht ist, über das Drucksteuerventil 5 und über das Drosselventil strömen muß, überlagern sich im Leitungssystem 2 die durch das Drucksteuerventil 5 und durch das Drosselventil 19 bewirkten Druckänderungen, wie aus dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ersichtlich ist.

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In diesem Diagramm ist über der Ordinate der Druck ρ und über der Abszisse die Drehzahl η aufgetragen. Die Regelkurve I gibt die Druckzunahme bei steigender Drehzahl an, die durch das Drucksteuerventil 5 bewirkt wird." Ihr Verlauf ist entsprechend der Federkennlinie (Feder "A-) weitgehend geradlinig und je nach Federcharakteristik sehr oder weniger steil. Das Drosselventil 19 hingegen bewirkt eine quadratische Zunahme des Drucks bei steigender Dreh-

^ zahl, was für drei verschiedene Querschnitte durch die Kurven II', II", II¹¹¹ dargestellt ist. Sobald dann der Druck auf ?_max gestiegen ist, öffnet das Maximaldruckventil 6 (Kennlinie III). Wie aus dem Diagramm ersichtlich, steuert also bis zu einer bestimmten Drehzahl n^, n« °ä-^{er n}^» d.h. bis zu einer bestimmten, von der Eegelpumpe 1 pro Zeiteinheit geförderten Menge, das Drucksteuerventil 5 in wesentlichen allein den Druck im Leitungssystem 2, genä£ der verhältnismäßig flach ansteigenden Kennlinie I und danach auch das Drosselventil 19» je nach Drosselquerschnitt des Drosselventils 19 unterschiedlich, wobei die durch Überlagerung entstandenen Kurven II¹, II", II¹¹¹ einen quadratischen Verlauf haben. Sobald also das Drosselventil 19 zu

ψ wirken beginnt, nimmt der Druck bei steigender Drehzahl sehr schnell zu, was eine verhältnismäßig starke Verstellung des Verstellgliedes 4 und damit der Mengenänderung der Einspritzpumpe zur Folge hat und wodurch der Proportionalbereich (Ungleichförmigkeitsgrad)klein wird und zwar desto kleiner, je höher der Druck steigt.

Der Druck im Leitungssystem 20 wird durch ein zweites Drucksteuerventil 22 zwar drehzahlabhängig gesteuert, doch wesentlich niedriger gehalten als der im Leitungssystem 2 herrschende Druck. Das Drucksteuerventil 22 arbeitet wie

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ORIGINAL INSPECTED

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das Drucksteuerventil 5» wobei die Abflußleitung 23 sowie der die Feder aufnehmende Raum zum Entlastungskanal 11 hin druckentlastet sind. An das Leitungssystem 20 ist ein wie das Stellglied 4 arbeitendes Stellglied 24 geschlossen, dessen Kolbenstange 25 in bekannter Weise einen nicht dargestellten Spritzbeginnversteller betätigt. Der im Leitungssystem 20 herrschende drehzahlabhängige Druck wirkt sich über das Drosselventil 19 nur sehr gering auf das Leitungssystem 2 bzw. auf die Steuerung durch das Drucksteuerventil 5 aus, da der Druck im Leitungssystem 20 weit unter dem im Leitungssystem 2 gehalten wird. Im Diagramm in Fig. 2 verläuft die Druck-Drehzahl-Kennlinie IV des Leitungssystems 20 weitgehend parallel zu der Kennlinie I. Würde jedoch im Drucksteuerventil 22 eine Feder mit anderer Charakteristik als im Drucksteuerventil 5 gewählt werden, so wäre der Verlauf der Kennlinien I und IV nicht parallel.

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Claims (3)

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   Ansprüche
   M.)Hydraulischer Regler für Kraftstoffeinspritzpumpen

   von Brennkraftmaschinen mit einer Regelpumpe, deren Förderdruck auf ein die Einspritzmenge beeinflussendes Organ wirkt und durch ein Drucksteuerventil*gesteuert wird, das in einem die Saug- und Druckseite der Regelpumpe verbindenden Kanal angeordnet ist und das mittels einem, gegen eine Rückstellkraft beweglichen, auf seiner Vorderseite von der Druckflüssigkeit beauf- · schlagten Kolben arbeitet, und mit einem Drosselventil, das abflußseitig, in Reihe zu dem Drucksteuerventil in dem Kanal angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (19) willkürlich verstellbar ist (Gaspedel) und daß das Drucksteuerventil (5) einen mit steigender Drehzahl zunehmenden Druck bewirkt und die Rückseite seines Kolbens (13) von dem zwisehen Drucksteuerventil (5) und Drosselventil (19) herrschenden Druck beaufschlagt ist.
2. 2. Hydraulischer Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drucksteuer- (5) und Drosselventil (19) ein Haximaldruckventil (6) parallel geschaltet ist.

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3. 3. Hydraulischer Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß abflußseitig des Drosselventils (19) in. dem Kanal ein zweites Drucksteuerventil (22) angeordnet ist und der zwischen Drosselventil (19) und zweitem Drucksteuerventil (22) durch dieses drehzahlabhängig gesteuerte Flüssigkeitsdruck auf ein den Spritzbeginn beeinflussende Organ (24) wirksam ist. /

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