DE1920274A1

DE1920274A1 - Stelleinrichtung fuer eine Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE1920274A1
Application number: DE19691920274
Authority: DE
Inventors: Helmut Laufer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-04-22
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1970-11-26
Also published as: NL163305C; GB1306096A; DE1920274B2; AT302726B; ES378844A1; NL163305B; PL80591B1; US3665907A; FR2046346A5; SE357029B; NL7005738A; RO56257A

Description

15-4.1969 Su/Va

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W₁ Breitscheidstrasse 4

Stelleinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für eine Kraftstoff ein spritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem hin- und hergehenden Pumpenkolben, dessen auf die Brennkraftmaschinenwelle bezogener Förderbeginn (Spritzzeitpunkt) durch Mittel verstellbar ist, die entgegen einer Rückstellkraft durch eine über ein Rückschlagventil zugeführte Druckflüssigkeit steuerbar sind, wozu der hydraulische Steuerstromkreis stromabwärts des Rückschlagventils einen durch ein"Abflußventil gesteuerten Entlastungskanal aufweist.

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Bei einer bekannten derartigen Stelleinrichtung (siehe deutsche Patentschrift 1 155 290) wird der Entlastungskanal durch einen Schieber gesteuert, der gleichzeitig als Steuerkolben der hydraulischen Servosteuerung eines Ver— stellkolbens des Nockenringes der Einspritzpumpe dient. Eine derartige Servosteuerung, die als Nachfolgesteuerung ausgeführt ist und die mit zwei Kolben, die gegen zwei Federn verschoben v/erden, arbeitet, ist verhältnismäßig auf v/endig.

Durch derartige Stelleinrichtungen wird erreicht, daß der Einspritzbeginn unabhängig von der Menge des bei jedem Hub einzuspritzenden Kraftstoffes erfolgt. Derartige Stelleinrichtungen sollen auch verhindern, daß durch die Kraft, die der Pumpenkolben während des Druckhubs auf den Nockenring ausübt γ dieser sich selbsttätig zurückdreht. Es soll also während des Druckhubs eine hydraulische Verriegelung erfolgen.

Bei dieser bekannten Stelleinrichtung ist demnach die Verstellung der Mittel zur Änderung des Spritzzeitpunkts von der Drehzahl der Einspritzpumpe abhängig, da der den Schieber beaufschlagende Flüssigkeitsdruck drehzahlabhängig gesteuert ) wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Stelleinrichtung zu entwickeln, bei der die Verstellung des Spritzbeginns unabhängig von der Drehzahl,also willkürlieh erfolgen kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das bewegliche Ventilglied des den Entlastungskanal steuernden Abflußventils durch einen Elektromagneten betätigbar ist. Damit,solange das Abflußventil geöffnet ist, keine Druckflüssigkeit zugeführt wird, die dann auch nur abfließen könnte, wird durch das elektromagnetische öffnen des Abflußventila gleichzeitig das

Rückschlagventil geschlossen.

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Eine höhere laößliclie Schalthäufigkeit pro Zeiteinheit des durch den Elektromagneten betätigten Abflußventils" wird dadurch erreicht, daß das Abflußventil als Sitzventil ausgebildet ist, dessen bewegliches Ventilglied durch den Anker des stromlosen Elektromagneten geöffnet ist, wobei die eine Stirnfläche„des Ankers von dem im Entlastungskarial herrschenden Druck, die andere Stirnfläche von der aus einem Druckrauü zugeführten Druckflüssigkeit beaufschlagt wird.

Eine vorteilhafte, konstruktive Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß als Rückschlagventil bzw. Abflußventil zwei . Kugeln"dienen, die in einer mit den entgegen einer Rückstellkraft durch eine Druckflüssigkeit steuerbaren Mitteln hydraulisch in Verbindung stehenden Kammer angeordnet sind und von denen die eine den Zufuhrkanal, die andere den-Entlastung skanal steuert und die entweder wahrend des Druckhubs der Einspritzpumpe durch die von den Mitteln übertragenen Rückstoßkräfte auf ihre ortsfesten Ventilsitze gepreßt werden oder durch die zugeführte Druckflüssigkeit so verschoben'werden, daß die Kugel des Rückschlagventils auf die Kugel des Abflußventils wirkt, diese auf ihren Ventilsitz pressend, oder daß die Kugeln des Ankers mittels des stromlosen Elektromagneten so verschoben werden, daß die Kugel des Abflußventil s- auf die Kugel des Rückschlagventil ε wirkt, diese auf ihren Ventilsitz pressend. Durch die Verwendung von Kugeln als bewegliche Ventilteile wird eine besonders gute Dichtheit zwischen beweglichem Vcntilteil und Ventilsitz erreicht. ■

Bei einer vorteilhaften Anwendungsart der Stelleinrichtung werden die Schaltimpulse für den Elektromagneten durch ein

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elektronisches Regelgerät erzeugt das den 3^e nach Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine unterschiedlichen Istwert dem Sollwert der den Spritzbeginn ändernden Mittel angleicht. Die Stelleinrichtung kann dadurch mit einem von der Drehzahl unabhängigen Druck der Regelflüssigkeit arbeiten, so daß die Verstellung auch lastabhängig oder von sonstigen Motorgrößen abhängig erfolgen kann.

Mit einer derartigen Stelleinrichtung könnte auch beispielsweise das die Fördermenge einer Einspritzpumpe bestimmende Glied verstellt werden, wenn dabei eine hydraulische Verriegelung die Auswirkung von Rückstellkräften verhindern soll.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In dem nur teilweise dargestellten Gehäuse 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe ist das Gehäuse 2 der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung mit O-Ringen 3 abgedichtet, eingebaut. Aus einem Flüssigkeitsbehälter 4 wird der Stelleinrichtung mittels einer Förderpumpe 5 durch einen Kanal 6 Flüssigkeit, die Kraftstoff sein kann, unter Druck.zugeführt. Druck- und Saugseite der Pumpe 5 sind durch eine Leitung 7 verbunden, in die ein Drucksteuerventil 8 geschaltet ist.

Im Reglergehäuse 2 gelangt der Kraftstoff über ein Filter 10 in einen Druckraum 11, der über eine als Zufuhrkanal dienende Bohrung 12 mit einem Steuerraum 13 verbunden ist. Die Mündung der Bohrung 12 wird durch eine Kugel 14 eines Rückschlagventils gesteuert, die im Steuerraum 13fengeordnet ist.

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Vom Steuerraum 13 führt eine Bohrung 15 in einen Ringkanal 15' und von diesem über eine Bohrung 15" zu einer Leitung 16, die eine hydraulische "Verbindung zu dem als Mittel, die entgegen einer Rückstellkraft durch eine Druckflüssigkeit steuerbar sind, dienenden Stellglied 17 darstellt, mit Hilfe dessen die Verstellung des Förderbeginns, also die Spritzzeitpunktverstellung der Kraftstoffeinspritzpumpe erfolgt. Das Stellglied 17 ist hier als ein Zylinder 18 mit Hydraulikkolben und Stange 20 sowie Rückstellfeder 21 dargestellt. Die Stange 20 greift am nicht dargestellten Nockenring der Einspritzpumpe zu dessen Verdrehung an.

Der Steuerraum 13 hat weiterhin eine Entlastungsbohrung 22, die mit einer zum Flüssigkeitsbehälter 4" führenden Entlastungsleitung 23 verbunden ist. Die Öffnung der Entlastungsbohrung 22 wird durch eine Kugel 24 eines Abflußventils gesteuert, die im Steuerraum 13 angeordnet ist und durch den Anker 25 eines Elektromagneten von der Entlastungsbohrungsseite her von ihrem Sitz abgehoben werden kann. Bei einem derartigen Abheben der Kugel 24 stößt diese auf die .Kugel 14 und preßt sie auf,deren Ventilsitz. Umgekehrt wird die Kugel 14 durch die im Druckraum 11 befindliche Flüssigkeit, solange der Anker 25 keine Stellkräfte auf die Kugel 24 ausübt, von ihrem Sitz abgehoben und preßt dabei die Kugel 24 auf ihren Sitz. Die eine Kugel bildet somit für die andere Kugel einen die Maximalöffnung des jeweiligen Durchgangs bestimmenden Anschlag.Die an der Stange 20 des Stellgliedes 17 während des Druckhubs des oder der Einspritzpumpenkolben angreifenden Rückstellkräfte bewirken ein Ansteigen des Druckes im Steuerraum 13, woraufhin beide Kugeln 14 und 24 auf ihren jeweiligen Sitz gepreßt v/erden, so daß eine hydraulische. Verriegelung diesen an der Stange 20 angreifenden Rückstellkräften entgegenwirkt.

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^%Der Anker 25 des Elektromagneten wird in der gezeigten Lage gehalten, solange eine Magnetspule 26 erregt ist. Sobald die Magnetspule 26 abgeschaltet ist, wird der Anker 25 hydraulisch verschoben, wobei er die Kugel 2A- von ihrem Sitz abhebt und dadurch die Entlastungsbohrung 22 öffnet. Für diese hydraulische Verstellung ist der Druckraum 11 über einen Kanal 27 mit einem Magnetraum 28 verbunden, aus dem durch den Ringspalt zwischen dem Ankor 25 und einer die Magnetspulen 26 aufnehmenden Buchse 29 die Druckflüssigkeit zu der der Entlastungsbohrung 22 abgewandten Stirnfläche 25' des Ankers 25 gelangt. Der den Magnetraum 28 von der Entlastung sbohrung 22 trennende Führungsabschnitt des Ankers 25 hat einen größeren Durchmesser als der Sitzdurchmesser der Ventilsitze der Kugeln 24- und 14-, so daß aufgrund dieser Flächendifferenz bei abgeschalteter Magnetspule 26 der Anker 25 die Kugeln so verschoben hält, daß die Bohrung 12 durch die Kugel 14- gesperrt ist.

Der Elektromagnet erhält seine Schaltimpulse durch ein nicht dargestelltes elektronisches Regelgerät, das abhängig von Drehzahl, Last oder sonstigen Betriebsgrößen des Motors bewirkt, daß der Istspritzzeitpunkt dem Sollspritzzeitpunkt bezogen auf die Brennkraftmaschinenwelle angeglichen wird. Solange also die Magnetspule 26 durch dieses elektronische Regelgerät stromlos ist, wird die Kugel 24- von ihrem Sitz abgehoben und die Kugel 14- auf ihren Sitz gepreßt, so daß die Stange 20 und der Kolben 19 des Stellglieds 17 durch die Rückstellfeder 21 in Richtung " - " geschoben wird. Sobald die Magnetspule 26 jedoch erregt wird und der Anker von der Kugel 24- abhebt, wird durch den im Druckraum 11 herrschenden Druck die Kugel 14· von ihrem Sitz abgehoben und die Kugel 24- auf ihren Sitz gepreßt, so daß Kraftstoff unter

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Druck in den Cteuerrauin 13 strömt und die Stange 20 mit Kolben 19 entgegen der Kraft der Feder 21 nach " + " verschoben wird. Hierbei bedeutet " + " eine Sprit zzeitpunktvei*- stellung auf "früh" und " - " eine Spritzzeitpunktverstellung auf "spät". Unabhängig davon ob die Magnetspule 26 erregt ist oder nicht, d.h. unabhängig davon welche Lage die Kugeln 14 und 24 einnehmen, werden diese bei möglichen an der Stange 20 angreifenden Rückstellkräften jeweils auf ihren Sitz gepreßt, wodurch der Kolben 19 und die Stange 20 in Richtung " - " verrj egelt wird.

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Ansprüche

( 1.j Stelleinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem hin- und hergehenden Pumpenkolben, dessen auf die Brennkraftmaschinenwelle bezogener Förderbeginn (Spritzzeitpunkt) durch Mittel verstellbar ist, die entgegen einer Rückstellkraft durch eine über ein Rückschlagventil zugeführte Druckflüssigkeit steuerbar sind, wozu der hydraulische Steuerstromkreis stromabwärts des Rückschlagventils einen durch ein Abfluß-Ventil gesteuerten Entlastungskanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ventilglied des den Entlastungskanal (22) steuernden Abflußventils (24) durch einen Elektromagneten (26) betätigbar ist.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, \ daß durch das elektromagnetische öffnen des Abflußventils

(24) gleichzeitig das Rückschlagventil (14) geschlossen wird.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abflußventil (24) als Sitzventil ausgebildet ist, dessen bewegliches Vcntilglied durch den Anker (25) des stromlosen Elektromagneten geöffnet ist,

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wobei die eine Stirnfläche des·Ankers von dem im Entlastungskanal (22) herrschenden Druck, die andere Stirnfläche (25*) von der aus einem Druckraum (11) zugeführten Druckflüssigkeit beaufschlagt wird.

oder 5/

4. Stelleinrichtung nach Anspruch 2/ dadurch gekennzeichnet, daß als Hückschlagventil (14) bzw, Abflußventil (24) zwei Kugeln dienen, die in einer mit den entgegen einer Rückstellkraft durch eine Druckflüssigkeit steuerbaren Mitteln (17) hydraulisch in Verbindung stehenden Kammer (15) angeordnet sind und von denen die eine den Zufuhr-,kanal (12), die andere den Entlastungskanal (22) steuert und die entweder während des Druckhubs der Einspritzpumpe durch die von den Mitteln (17) übertragenen Rückstoßkräfte auf ihre ortsfesten Ventilsitze gepreßt v/erden oder durch die zugeführte Druckflüssigkeit so verschoben werden, daß die Kugel des Rückschlagventils (14) auf die Kugel des Abflußventils (24) wirkt, diese auf ihren Ventilsitz pressend, oder daß die Kugeln des Ankers (25) mittels des Elektromagneten so verschoben werden, daß

die Kugel des Abflußventils (24) auf die Kugel des Rückschlagventils (14) wirkt, diese auf ihren Ventilsitz pressend,

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5. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche-, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltimpulse für den Elektromagneten durch ein elektronisches Regelgerät erzeugt werden, das den je nach Drehzahl und/oder Last der Brennkraftmaschine unterschiedlichen Istwert dem Sollwert der den Spritzbeginn ändernden Mittel (17) angleicht. ''

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