DE1932600A1

DE1932600A1 - Lastabhaengige Steuerung des Einspritzbeginnes bei Einspritzpumpen mit elektromagnetisch betaetigbaren Steuereinrichtungen

Info

Publication number: DE1932600A1
Application number: DE19691932600
Authority: DE
Inventors: Franz Eheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1971-01-07
Also published as: FR2030975A5; JPS505769B1; DE1932600C3; NL7009451A; GB1316864A; DE1932600B2

Description

R. 9500
13.6.1969 Ol/Km

Anlage zur

Patent-«*-. Anmeldung
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ROBERO? BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheidstrasse 4·

Lastabhängige Steuerung des Einspritzbeginnes bei Einspritzpumpen mit elektromagnetisch betätigbaren Steuereinrichtungen;

Die Erfindung bezieht sich auf eine lastabhängige Steuerung" des Einspritzbeginnes (Spritzverstellung), insbesondere bei elektronisch gesteuerten Einspritzpumpen, die eine Förderpumpe einen hydraulischen Spritzversteller und ein den am Spritzversteller auftretenden Druck überwachendes Druckregelventil aufweisen.

Bei dem Betrieb von Dieselmotoren, denen der Kraftstoff unmittelbar in den Verbrennungsraum eingesprit* wird, ist es erforderlich, den EinspritzZeitpunkt mit steigender Belastung zu späteren Zeiten hin zu verschieben. Hierzu werden sogenannte

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Spritzversteller verwendet, die bei gebräuchlichen Einspritzausrüstungen als hydraulische Spritzversteller ausgebildet sind. Ein derartiger Spritzversteller enthält einen Hydraulikkolben, der von einem geregelten Vordruck bewegt wird. Dieser Vordruck wird von einem Druckregler erzeugt, der mit einer mit dem Antrieb der Einspritzpumpe gekoppelten Kraftstofförderpumpe, beispielsweise einer Flügelzellenpumpe, zusammen arbeitet. Die von der Flügelzellenpumpe geförderte Kraftstoffmenge ist der Drehzahl der Pumpe proportional, damit auch etwa der dadurch erzeugte Kraft stoff druck. Der Kraft stoff druck wirkt auf einen gegen eine Regelfeder arbeitenden Druckregelkolben ein, und dadurch wird entsprechend dem anstehenden Druck ein mehr oder weniger großer Durchflußquerschnitt in einem Bypass zur Pumpe freigegeben. Die mit diesen bekannten Spritzverstellern erzielbaren Einspritzzeityerschiebungen sind für sehr hochtourig laufende Dieselmotoren Jedoch nicht mehr ausreichend, hier ist eine besondere lastabhängige Korrektur der Einspritzzeitpunkte erforderlich. " .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur lastabhängigen Steuerung des Einspritzzeitbeginnes zu schaffen, mit deren Hilfe auch die Einspritzzeitkorrekturen erzielbar sind, die beispielsweise für hochtourig laufende Dieselmotoren erforderlich werden.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art darin, daß das Druckregelventil zur Beeinflussung seiner Kenndaten mit einer elektromagnetisch betätigbaren Steuereinrichtung verbunden ist. Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung weist das Druckregelventil eine Regelfeder auf, die auf der einen Seite gegen einen axial beweglich in einem Zylinder eingespannten Regelkolben wirkt, der entsprechend dem auf die freie Kolbenfläche wirkenden Druck einen

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Durchflußquerschnitt freigibt, und andererseits liegt die Regelfeder an einen von der elektromagnetischen Steuereinrichtung axial bewegten Körper an. Dabei ist dieser Körper in vorteilhafter Weise als Anker eines kontinuierlich wirkenden Elektromagneten ausgebildet oder mit diesem verbunden.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit den nachstehend beschriebenen und-in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die Fig. zeigt eine Ausgestaltung einer erfinderischen Steuereinrichtung, bei der das Druckregelventil vergrößert herausgezeichnet ist.

Das in der Figur dargestellte Druckregelventil ist mit der elektromagnetischen Steuereinrichtung in einen gemeinsamen Ge-. häuse 10 untergebracht; Das untere Endes des Gehäuses 10 enthält eine Regelfeder 11 die einerseits an einem Regelkolben 12 und andererseits an dem Anker 13 der elektromagnetischen Steuereinrichtung anliegt. Der Regelkolben 12 ist in einem Zylinder 14-, der die beiden öffnungen 15 und 16 aufweist, axial beweglich angeordnet.Auf die Fläche 17 des Zylinders wirkt der Druck der. Kraftstof-förderpumpe, einer Flügelzellenpumpe 18. Die öffnungen 15 und 16 des Zylinders 14 sind mit der Niederdruckseite der Flügelzellenpumpe 18 verbunden; genauso führt eine Verbindung von einem nicht in der Figur dargestellten Kraftstofftank zur Niederdruckseite der Flügelzellenpumpe. Die Hochdruckseite der Flügelzellenpumpe ist über eine Drossel 19 konstanten Querschnittes oder zusätzlich dazu über ein Rückschlagventil 20 mit einem hydraulischen Spritzversteller 21 verbunden. Der hydraulische Spritzversteller 21 weist einen Verstellkolben 22 auf, der in einem Zylinder 23 gegen eine Feder 24 arbeitet. Bei dem Hebel 25 ist die Verstellbewegung des Spritzverstellers

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. abnehmbar und auf nicht in der Figur gezeigte Elemente einer Einspritzpumpe übertragbar. Um die beim Regelkolben des Druckrergelventiles sowie beim Verstellkolben des Spritzverstellers anfallenden Leckverluste aufzufangen, sind jeweils die Räume hinter den beiden Kolben 12 und 22 mit der Niederdruckseite der Flügelzellenpumpe· 18, wie durch gestrichelten Linien angedeutet, verbunden. Der Zylinder 14 weist zu diesem Zweck die 'öffnung 16 auf. Der bewegliche Anker 13 der elektromagnetischen Steuereinrichtung wird gegen die Kraft einer Rückstellfeder 30'

ψ von dem elektromagnetischen Feld einer -Arbeitswicklung 31 "bewegt. Die Größe des von dem Anker 13 zurückgelegten Weges hängt dabei von der Höhe des bei 32 der Arbeitswicklung zugeführten Stromes ab. Zur Stabilisierung kann ein Rückmeldeglied angeordnet sein. Die Rückstellfeder 30 liegt fest an einem mit dem Gehäuse 10 verschraubten Deckel 33i der ebenfalls von dem von der Arbeit swicklung 31 erzeugten magnetischen Feld durchflossen ist, an. Die Stromzufuhr 32 ist mit einem elektronischen Steuergerät 34· verbunden, dem bei, 35 die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschiei benen physikalischen Größen zugeführt sind. Das Steuergerät 34- gibt darüber hinaus an seinem Ausgang 36 eine Größe ab, die weiteren elektrisch verstellbaren Einrichtungen einer nicht gezeigten Einspritzpumpe zugeführt sind. Der Hebel 25 des Spritzverstellers 21 ist mit einem Rückmelder 40 verbunden, dessen Ausgangsgröße ebenfalls dem elektronischen Steuergerät 34- zugeführt ist. Bei 4-1 ist eine Verbindung der Druckseite der Flügelzellenpumpe 18 zu der nicht in der Figur dargestellten Einspritzpumpe angedeutet. .

Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen: Der Druck der Flügelzellenpumpe 18 wirkt auf die Fläche .17 des Regelkolbens 12, dadurch wird dieser Kolben gegen die Kraft der Regelfeder 11 bewegt, und es wird ein Teil der Öffnung 15 als wirksamer Durchflußquerschnitt freigegeben. Da die Öffnung 15 mit der Niederdruck- oder Saugseite der Flügelzellenpumpe 18

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verbunden ist, wird von dem Kolben 12 im Zusammenspiel mit der Öffnung 15 die Wirksamkeit eines Bypasses verändert. Die Hochdrucks'eite der Flügelzellenpumpe ist ferner entweder nur über eine Drossel 19 oder über zusätzlich dazu ein Rückschlagventil 20 mit dem hydraulischen Spritzversteller 21 verbunden. Schnelles Ansteigen des Druckes als Folge von schnellen Drehzahlerhöhungen kann bei zusätzlich vorhandenem Rückschlagventil 20 ohne Verzögerung auf den Spritzversteller 21 einwirken. Außerdem wird dann das Reaktionsmoment des Hochdruckpumpenantriebs über die daraus resultierende Drucksteigerung auf der Verstellkolbenseite durch das Schließen des Rückschlagventils abgefangen. Schnell abfallende Drücke können in diesem Fall jedoch iiicht mit der gleichen Geschwindigkeit, sondern nur mit einer durch die Wirksamkeit der Drossel 19 vorgegebene Abfallgeschwindigkeit an dem Spritzversteller auftreten. Um nun weitere lastabhängige Korrekturen, insbesondere bei elektronisch geregelten Einspritzanlagen zu berücksichtigen, kann durch Bewegen des Ankers 13 die Rückstellkraft der Regelfeder 11 verändert werden, was sich auf die Größe des Durchflußquerschnittes zwischen dem Regelkolben 12 und der Öffnung 15 auswirkt. Als Reaktion auf den vom Steuergerät 34 gelieferten Strom bewegt sich der Anker 13 gegen die Kraft der Rückstellfeder 30 in Abhängigkeit von der Belastung des Motores. Auf diese Weise wird der Einspritzzeitpunkt nicht nur von der Drehzahl der Flügelzellenpumpe 18, sondern auch von dem Steuergerät 34- gelieferten Strom, der nach einer vorgegebenen Funktion lastabhängig ist, verändert. Bei konstanter Drehzahl würde ohne die erfindungsgemäße Einrichtung auch der Einspritzzeitpunkt unverändert bleiben. Durch Einführen der erfindungsgemäßen Einrichtung jedoch kann bei einer konstanten Drehzahl des Dieselmotores entsprechend seiner Belastung der Zeitpunkt des Einspritzbeginnes verändert werden.

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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird durch die Bewegung des -Ankers die Rückstellkraft der Regelfeder 11 vermindert. Es ist jedoch genauso gut eine Ausführungsform denkbar, bei der durch die Bewegung eines Ankers die Rückstellkraft einer der Feder 11 analogen Feder vergrößert wird. Die zusätzliche Steuerwirkungen herbeiführenden Stromänderungen in der Arbeitswicklung, der elektromagnetischen Steuereinrichtung haben dann lediglich entgegengesetztes Vorzeichen wie bei der vorstehend ■beschriebenen Anordnung.

Um zu erreichen, daß der Wert der Spritzversteilung sehr genau einem vorgegebenen Sollwert entspricht, kann der Hebel 25 des Spritzverstellers 21 mit einem Rückmelder 40 verbunden sein, der die Bewegung des Hebels 25 in eine von den Steuergerät 34-verarbeitbare Größe umwandelt.

Die Flügelzellenpumpe 18 dient im allgemeinen gleichzeitig als Förderpumpe, die den Kraftstoff in dem Hochdruckteil der eigentlichen Einspritzpumpe fördert. Aus diesem Grund ist bei 41 schematisch die Verbindung zu einer nicht in der Figur dargestellten Einspritzpumpe angedeutet.

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Claims

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Ansprüche

.y Last abhängige Steuerung des Einspritzbeginnes, (Spritzverstellung) insbesondere bei elektronisch gesteuerten Einspritzpumpen, die eine Förderpumpe, einen hydraulischen , Spritzversteller und ein den am Spritzversteller anstehenden Druck überwachendes Druckregelventil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregelventil zur Beeinflussung seiner Kenndaten mit einer elektromagnetisch betätigbaren Steuereinrichtung verbunden ist.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckregel ventil eine Regelfeder aufweist, die auf der einen Seite gegen einen axial beweglich in einem Zylinder eingepaßten Regelkolben wirkt, der entsprechend dem auf die freie Kolbenfläche wirkenden Druck einen Durchflußquerschnitt freigibt, und daß andererseits die Regelfeder an einem von der elektromagnetischen Steuereinrichtung axial bewegten Körper anliegt.
3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper als Anker eines kontinuierlich wirkenden Elektromagneten ausgebildet oder mit diesem verbunden ist.

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4. Steuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetisch betätigbare Steuereinrichtung mit einem Stellungsrückmelder verbunden ist.

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