DE19613404A1 - Einspritz-Zeitsteuervorrichtung - Google Patents

Einspritz-Zeitsteuervorrichtung

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DE19613404A1
DE19613404A1 DE19613404A DE19613404A DE19613404A1 DE 19613404 A1 DE19613404 A1 DE 19613404A1 DE 19613404 A DE19613404 A DE 19613404A DE 19613404 A DE19613404 A DE 19613404A DE 19613404 A1 DE19613404 A1 DE 19613404A1
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Shigeiku Enomoto
Moriyasu Gotoh
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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Description

Die Erfindung betrifft eine Einspritz-Zeitsteuervor­ richtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, mit der die Einspritzzeitpunkte einer Kraftstoffeinspritzpumpe steuer- oder regelbar sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung im Aufbau einer derartigen Ein­ spritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Einspritzpumpe, bei der der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt variabel ist.
Einspritzpumpen des Verteilertypes zur Verwendung in Dieselmotoren oder dergleichen verwenden einen Kolben, der mittels einer Antriebswelle gedreht wird, die synchron mit dem Motor dreht, um ein Umschalten zwischen den einzelnen Zylindern für eine aufeinanderfolgende Kraftstoffeinsprit­ zung zu erzielen. Weiterhin sind der Drehung der Antriebs­ welle folgend konvexe Abschnitte einer Stirnnocke an dem Basisende des Kolbens vorgesehen, die auf Rollen eines Rol­ lenringes laufen, um den Kolben axial zu bewegen, so daß Kraftstoff unter Druck einem entsprechenden Kraftstoffein­ spritzventil von einer Kraftstoffdruckkammer zugeführt wird, so daß die Kraftstoffeinspritzung in den jeweiligen Motorzylinder begonnen wird. Eine Änderung des Einspritz­ zeitpunktes wird erhalten durch Bewegen eines Zeitsteuer­ kolbens, der mit dem Rollenring gekoppelt ist in Abhängig­ keit eines Kraftstoffdruckes von einer Kraftstoffzufuhrpum­ pe, um den Rollenring zu drehen, so daß die Relativlagen der Rollen geändert werden.
Die (ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffentli­ chung Nr. 63-110640 zeigt eine derartige Einspritz-Zeit­ steuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe. Die (ungeprüfte) japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-332170 schlägt weiterhin eine Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe vor, welche den teilweisen Abrieb eines Servoventiles verhindern soll, das sich abhän­ gig von dem Kraftstoffdruck von einer Kraftstoffzufuhrpumpe bewegt, um eine Lage des Zeitsteuerkolbens zu regeln.
Die in der letzten Zeit hochentwickelte Motorsteuer­ technik hat Kraftstoffeinspritz-Zeitsteuervorrichtungen möglich gemacht, wo der Einspritzzeitpunkt je nach Bedarf abhängig von der benötigten Motorsteuerung einstellbar ist. Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer derartigen Einspritz-Zeit­ steuervorrichtung. Gemäß Fig. 10 ist ein Zeitsteuerzylinder 94 in einem Gehäuse 92 unter einem Rollenring 91 angeord­ net. Der Zeitsteuerzylinder 94 ist an seinen einander ge­ genüberliegenden axialen Enden verschlossen und steht mit einer Verbindungsöffnung 93 in Verbindung, die wiederum mit einer Kraftstoffkammer in Verbindung steht. Ein Zeitsteuer­ kolben 95 ist gleitbeweglich in dem Zeitsteuerzylinder 94 gehalten. Der Rollenring 91 ist mit dem Zeitsteuerkolben 95 über einen Gleitstift 991 verbunden, der sich von dem Rol­ lenring 91 aus erstreckt, sowie über ein Kugellager 992, das drehbeweglich in dem Zeitsteuerkolben 95 gehalten ist. Wenn sich der Zeitsteuerkolben 95 in der Figur nach rechts und links bewegt, dreht sich der Rollenring 91 in eine nor­ male und umgekehrte Richtung. Eine Zeitsteuerhochdruckkam­ mer 94b steht mit der Verbindungsöffnung 93 über einen Durchlaß 951 in Verbindung, der in dem Zeitsteuerkolben 95 ausgebildet ist, um den Kraftstoff mit ungefähr 5 Atmosphä­ ren Druck von der Kraftstoffkammer über eine Drossel 952 in dem Durchlaß 951 zu erhalten. Eine Niederdruckkammer 94a steht mit dem Einlaß einer Kraftstoffzufuhrpumpe (nicht dargestellt) über einen Durchlaß 98 in Verbindung und steht konstant auf Atmosphärendruck. In der Niederdruckkammer 94a ist eine Feder 953 angeordnet, um den Zeitsteuerkolben 95 in Richtung der Hochdruckkammer 94b vorzuspannen.
Weiterhin ist ein Durchlaß 96 unter dem Zeitsteuerzy­ linder 94 vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der Hoch­ druckkammer 94b und der Niederdruckkammer 94a zu schaffen. Ein Fluiddruck-Steuerventil 97 ist weiterhin vorgesehen, um eine Flußrate des Kraftstoffes in dem Durchlaß 96 zu steu­ ern, so daß ein Kraftstoffdruck in der Hochdruckkammer 94b eingestellt wird. Der Zeitsteuerkolben 95 wird in eine Lage gesteuert, wo der Kraftstoffdruck in der Hochdruckkammer 94b und die Summe der Kraftstoffdrücke in der Niederdruck­ kammer 94a und die Vorspannkraft der Feder 953 ausbalan­ ciert sind. Die Steuerung des Fluiddruck-Steuerventiles 97 erfolgt durch Ändern des Taktzyklus eines Impulssignales von beispielsweise 40 Hz, das heißt, in dem die Rate der Zeitdauern der Erregung des Fluiddruck-Steuerventiles 97 geändert wird.
Im Umfeld der sich verschärfenden Vorschriften bezüg­ lich Schadstoffemission in Abgasen ergab sich der Bedarf nach einem größeren Bereich der Einspritzzeitpunkt-Ände­ rung, der Stabilisierung der Einspritz-Zeitsteuerung und Verbesserungen in der Ansprechcharakteristik bei der Ände­ rung des Einspritzzeitpunktes.
Von daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Erfindungsgemäß wird demnach eine Einspritz-Zeitsteuer­ vorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe geschaffen, mit: einem Kolben, der gleitbeweglich in einem Zylinder ge­ halten ist und wenigstens eine Endoberfläche zur Anlage an einem unter Druck stehenden Kraftstoff in einer Druckkammer hat, die mit einer Auslaßseite einer Kraftstoff-Förderpumpe in Verbindung steht; einem Servoventil mit einer Spule, wo­ bei die Spule mit der Druckkammer in Verbindung steht und einen Kraftstoffdruck in der Druckkammer steuert, so daß der Kolben bewegt wird; einer Spulenbetätigungsvorrichtung zur Betätigung der Spule; und einer Kraftstoffeinspritzvor­ richtung, die mechanisch mit dem Kolben verbunden ist, um eine Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung abhängig von einer Bewegungsdistanz des Kolbens zu ändern.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.
Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung kann vorteilhafter­ weise einen Rollenring mit einer Rolle aufweisen, der sich abhängig von der Bewegungsdistanz des Kolbens dreht, sowie einen Kolben mit einer Nockenscheibe an seinem hinteren En­ de, der von einer Antriebswelle gedreht wird, wobei der Kolben eine Vorschubbewegung immer dann ausführt, wenn die Nockenscheibe auf die Rolle des Rollenringes aufläuft, um unter Druck stehenden Kraftstoff zu einem Kraftstoffein­ spritzventil zu fördern.
Die Druckkammer ist bevorzugt an jeder der einander ge­ genüberliegenden Enden des Kolbens angeordnet, wobei eine Feder zum Vorspannen des Kolbens in einer der Druckkammern angeordnet ist und wobei der Kraftstoffdruck in einer der Kraftstoffkammern von dem Servoventil gesteuert wird.
Eine der Druckkammern kann vorteilhafterweise mit einer Einlaßseite der Kraftstoff-Förderpumpe über eine Strömungs­ drosselvorrichtung in Verbindung stehen.
Die Druckkammer ist bevorzugt nur an einer Endseite des Kolbens angeordnet, wobei eine Niederdruckkammer an dem an­ deren Ende des Kolbens ausgebildet ist, wobei die Nieder­ druckkammer mit einer Einlaßseite der Kraftstoff-Förder­ pumpe in Verbindung steht, um konstant auf einem gegebenen Niederdruck gehalten zu werden und wobei eine Feder in der Niederdruckkammer angeordnet ist, um den Kolben in Richtung der Druckkammer vorzuspannen.
Der Kolben kann vorteilhafterweise mit einer Gleitboh­ rung zur gleitbeweglichen Ausnahme der Spule des Servoven­ tiles ausgebildet sein, wobei das Servoventil durch Bewe­ gung der Spule in der Gleitbohrung einen Durchlaß öffnet und schließt, der mit der Druckkammer in Verbindung steht.
Ein Rückschlagventil kann vorteilhafterweise in einem Durchlaß angeordnet sein, der mit der Druckkammer in Ver­ bindung steht, um einen Austritt des Kraftstoffes aus der Druckkammer zu verhindern.
Die Spulenbetätigungsvorrichtung kann bevorzugt eine andere Druckkammer aufweisen, die mit einer Einlaßseite der Kraftstoff-Förderpumpe über eine Strömungsdrosselvorrich­ tung in Verbindung steht, sowie ein Drucksteuerventil zum Steuern eines Kraftstoffdruckes in der anderen Druckkammer und eine Schubstange mit einem Durchmesser kleiner als dem­ jenigen des Kolbens, die von unter Druck stehendem Kraft­ stoff in der anderen Druckkammer vorgespannt wird, um sich in axialer Richtung zu bewegen und mit ihrer Spitze die Spule zu schieben.
Ein Öffnungsquerschnitt des Drucksteuerventiles kann kleiner als derjenige des Servoventiles gemacht werden.
Die Spulenbetätigungsvorrichtung kann vorteilhafterwei­ se eine Schubstange aufweisen, die von einem Motor betätigt wird, um sich in axialen Richtungen zu bewegen, wobei die Spule durch eine Spitze der Schubstange betätigt wird.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Kraftstoff­ einspritzpumpe mit einer Einspritz-Zeitsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch den Rollenring-An­ triebsabschnitt der Einspritz-Zeitsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeits­ weise der Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 4 und 5 Schnittdarstellungen eines Rollenring-An­ triebsabschnittes zur Erläuterung einer Arbeitsweise in der Einspritz-Zeitsteuereinrichtung gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch den Rollenring-An­ triebsabschnitt einer Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer zweiten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung durch den Rollenring-An­ triebsabschnitt einer Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer dritten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Schnittdarstellung durch den Rollenring-An­ triebsabschnitt einer Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer vierten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch den Rollenring-An­ triebsabschnitt einer Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß einer fünften Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 eine Schnittdarstellung durch den Rollenring-Antriebsabschnitt einer Einspritz-Zeitsteuervorrichtung ge­ mäß des Standes der Technik.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In den Figuren der Zeichnung, wo bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, bezeichnen gleiche Be­ zugszeichen oder Symbole gleiche oder einander entspre­ chende Teile.
Eine Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraft­ stoffeinspritzpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Gemäß Fig. 1 ist eine Antriebswelle 7 mit einem (nicht dargestellt) Motor verbunden und wird von diesem angetrie­ ben, um mit einer Drehzahl zu laufen, welche der halben Drehzahl des Motors entspricht. Ein Signalrotor 82 ist koa­ xial auf der Antriebswelle 7 angeordnet und entlang seines Umfanges mit einer Mehrzahl von Zähnen versehen. Ein Ge­ schwindigkeits- oder Drehzahlsensor 83 ist so angeordnet, daß er dem gezahnten Umfang des Signalrotors 82 gegenüber­ liegt. Der Sensor 83 erzeugt ein Impulssignal abhängig von der Drehzahl der Antriebswelle 7 und somit der Motordreh­ zahl aufgrund einer elektromagnetischen Induktion, welche durch die Zähne des Signalrotors 82 erzeugt wird und gibt das Signal an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 86. Mit der Antriebswelle 7 ist eine Nockenscheibe 53 verbun­ den, welche einen Kolben 52 antreibt, um den Kraftstoff un­ ter hohem Druck zu fördern, sowie eine Flügelrad-Kraft­ stoffpumpe 6, die den Kraftstoff von einem nicht darge­ stellten Kraftstofftank zu der Kraftstoffeinspritzpumpe fördert. Die Nockenscheibe 53 ist mit dem Kolben 52 ein­ stückig ausgebildet oder mit diesem verbunden und drückt mittels einer Feder 56 gegen Rollen 55 eines Rollenrings 54.
Wenn die Nockenscheibe 53 durch die Antriebswelle 7 in Drehung versetzt wird, laufen konvexe Abschnitte der Nockenscheibe 53 über die Rollen 55, so daß die Nocken­ scheibe 53 zusammen mit dem hieran befestigten oder ausge­ bildeten Kolben 52 entlang der Achse des Kolbens 52 eine Hin- und Herbewegung bei gleichzeitiger Drehung ausführt. Der Kolben 52 ist in einer Zylinderbohrung eines Pumpenzy­ linders 51 gelagert und bildet an seiner Spitze eine Hoch­ druckkammer 51a. Das Volumen dieser Hochdruckkammer 51a wird aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 52 verringert und vergrößert, während Ein- und Ausläße, die sich zur Hochdruckkammer 51a hin öffnen, aufgrund der Dreh­ bewegung des Kolbens 52 geschaltet werden. Der Kraftstoff wird auf annähernd 5 Atmosphären Druck gesetzt und von ei­ nem Auslaß 61 der Kraftstoffpumpe 6 abgegeben und in einer Kraftstoffkammer 81 zwischengespeichert. Der in der Kraft­ stoffkammer 81 zwischengespeicherte Kraftstoff wird während eines Rückhubes (in Fig. 1 nach links) des Kolbens 52 in die Hochdruckkammer 51a gesaugt und während eines Vorschub­ hubes (in Fig. 1 nach rechts) des Kolbens 52 auf hohen Druck gebracht, um in ein entsprechendes Kraftstoffein­ spritzventil 57 gefördert zu werden, wo der unter Druck stehende Kraftstoff in eine zugehörige Verbrennungskammer (nicht dargestellt) des Motors eingespritzt wird. Ein ma­ gnetbetätigtes Überlaufventil 85 ist in einem unteren Ge­ häuse 84 der Kraftstoffeinspritzpumpe angeordnet, um den Druck in der Hochdruckkammer 51a abzusenken. Durch Steuern der Öffnungs- und Schließvorgänge des Überlaufventiles 85 mittels der ECU 86 können Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzrate gesteuert werden.
Der Rollenring 54 hat einen äußeren Ringbereich, der innerhalb eines gegebenen Winkelbereiches gegenüber der Achse der Antriebswelle 7 drehen kann. Durch diese winkel­ förmige Verschiebung oder Versetzung bewegen sich die Rol­ len 55 entlang der Umfangsrichtung entlang des Rollenrings 54. Somit kann eine Zeitpunkt, zu dem jeder konvexe Ab­ schnitt der Nockenscheibe 53 auf eine Rolle 55 aufläuft ge­ ändert werden, so daß der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt der Einspritzpumpe geändert werden kann.
Der erwähnte Drehzahlsensor 83 ist an dem äußeren Ring des Rollenrings 54 befestigt. Ein Ausgangssignal von dem Sensor 83 wird in die ECU 86 eingegeben. Wie in Fig. 1 ge­ zeigt, erhält die ECU 86 weiterhin beispielsweise ein Si­ gnal für den oberen Totpunkt (TDC = top dead center) des Motors, ein Signal, das den Drosselöffnungsgrad entspre­ chend der Motorlast anzeigt und ein Signal, das die Kühl­ mitteltemperatur anzeigt.
Fig. 2 zeigt den genaueren Aufbau des Rollenring-An­ triebsabschnittes zur Steuerung der Winkelversetzung des Rollenrings 54 und damit der Rollen 55. In Fig. 2 enthält ein Gehäuse 1 einen Zeitsteuerzylinder 11, der sich in ei­ ner Richtung senkrecht zur Antriebswelle 7 (Fig. 1) er­ streckt. Der Zeitsteuerzylinder 11 enthält einen Zeitsteu­ berkolben 2A, der in Fig. 2 nach rechts und links gleitbe­ weglich oder entlang der Länge des Zeitsteuerzylinders 11 gleitbeweglich ist. Ein Ende des Zeitsteuerzylinders 11 am linken Ende des Zeitsteuerkolbens 2A ist durch eine Zeit­ steuerabdeckung 13 verschlossen. In der Mitte des Zeitsteu­ erkolbens 2A ist ein kugelförmiges Lager 212, das als Ver­ bindungsteil dient, drehbeweglich angeordnet. In das kugel­ förmige Lager 212 ist fest ein Ende eines Gleitstiftes 211 eingesetzt, der ebenfalls als Verbindungsteil dient und sich über eine Verbindungsöffnung 12 von dem Rollenring 54 aus erstreckt. Bei dieser Anordnung dreht abhängig von ei­ ner nach rechts oder links gerichteten Bewegung des Zeit­ steuerkolbens 2A im Zeitsteuerzylinder 11 der Rollenring 54 über das Lager 212 und den Gleitstift 211 in eine normale (Vorwärts) Richtung oder eine umgekehrte (Rückwärts) Rich­ tung.
In dem Zeitsteuerzylinder 11 sind eine Zeitsteuer-Nie­ derdruckkammer 11a und eine Zeitsteuer-Hochdruckkammer 11b so ausgebildet, daß sie den einander gegenüberliegenden axialen Endoberflächen (rechten und linken Endoberflächen in Fig. 2) des Zeitsteuerkolbens 2A gegenüberliegen. In der Niederdruckkammer 11a ist eine Zeitsteuerfeder 25 so ange­ ordnet, daß sie den Zeitsteuerkolben 2A in Richtung der Hochdruckkammer 11b (in Fig. 2 nach rechts) vorspannt. Ein­ stückig an dem Zeitsteuerkolben 2A ist ein Servoventil 3A ausgebildet. Das Servoventil 3A beinhaltet eine Spule 32, die gleitbeweglich in einer Gleitbohrung 31 geführt ist, die an dem linken Endabschnitt des Zeitsteuerkolbens 2A ausgebildet ist und sich in Richtung der Niederdruckkammer 11a öffnet. Die Spule 32 wird in Richtung der Niederdruck­ kammer 11a (in Fig. 2 nach links) mittels einer Feder 33 vorgespannt, die in einer Federkammer 31a liegt. Die Spule 32 ist abgestuft mit einem Bereich geringen und einen Be­ reich großen Durchmessers. Die Spule 32 weist in sich einen Durchlaß 34 auf, der sich von der Federkammer 31a aus er­ streckt und in den Abschnitt geringen Durchmessers der Spule 32 mündet, um so eine Verbindung zwischen der Feder­ kammer 31a und der Niederdruckkammer 11a über den Innenraum der Spule 32 zu bilden. Der äußere Umfang des Abschnittes großen Durchmessers der Spule 32 ist in Anlage mit dem in­ neren Umfang der Gleitbohrung 31, um eine ringförmig umlau­ fende Ausnehmung 31b zu öffnen und zu schließen, die an dem inneren Umfang der Gleitbohrung 31 ausgebildet ist. Diese umlaufende Ausnehmung 31b steht über einen Durchlaß 24 mit der Hochdruckkammer 11b in Verbindung. Eine offene Fläche eines Anschlußes des Servoventiles 3A zwischen der ringför­ migen Ausnehmung 31b und der Spule 32 wird relativ groß ge­ wählt.
Der Zeitsteuerkolben 2A weist weiterhin an seinem rech­ ten Endabschnitt einen Durchlaß 22 auf, der eine Drossel 221 enthält. Der Durchlaß 22 schafft eine Verbindung zwi­ schen der Verbindungsöffnung 12 und der Hochdruckkammer 11b. In dem Durchlaß 22 ist ein Rückschlagventil 23 ange­ ordnet, um die Strömung von Kraftstoff nur von der Kraft­ stoffkammer 81 in Richtung der Hochdruckkammer 11b zu er­ lauben.
Die Zeitsteuerabdeckung 13 weist in sich einen horizon­ talen Zylinder 42 auf, der einen kleineren Durchmesser als der Zeitsteuerzylinder 11 hat. Eine Schubstange 43 ist gleitbeweglich in dem Zylinder 42 gehalten, um in Anlage mit einer linken Endoberfläche der Spule 32 zu sein. An der Rückseite der Schubstange 43 ist eine Spulensteuer-Druck­ kammer 42a angeordnet, in der eine Feder 44 mit geringer Vorspannkraft so angeordnet ist, daß die Schubstange 43 in Richtung der Spule 32 (in Fig. 2 nach rechts) gespannt wird. Die Spulensteuer-Druckkammer 42a steht einerseits mit der Öffnung 12 über einen Durchlaß 14, der durch ein Fluid­ druck-Steuerventil 41 geöffnet und geschlossen wird und an­ dererseits mit einer Niederdruckseite, das heißt einem Ein­ laß der Kraftstoffzufuhrpumpe 6 (Fig. 1) über einen Durch­ laß 131 mit einer Drossel 132 in Verbindung. Weiterhin er­ streckt sich ein Durchlaß von 133 von der Niederdruckkammer 11a und steht stromab der Drossel 132 mit dem Durchlaß 131 in Verbindung. Das Fluiddruck-Steuerventil 41 ist als Ma­ gnetventil ausgebildet, welches durch die ECU 86 in seinem Taktverhältnis gesteuert wird. Ein Öffnungsbereich eines Anschlusses des Fluiddruck-Steuerventils 41 wird kleiner als der weiter oben genannte Öffnungsbereich des Anschlus­ ses des Steuerventiles 3A gemacht.
Die Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzpumpe und Ein­ spritz-Zeitsteuervorrichtung mit dem bisher beschriebenen Aufbau wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Während des Rückholhubes des Kolbens 52 wird der Kraft­ stoff in die Hochdruckkammer 51a eingebracht. Danach wird das Überlaufventil 85 zu einem bestimmten Zeitpunkt (vgl. (A) in Fig. 3) erregt. Nachfolgend laufen die konvexen Be­ reiche der Nockenscheibe 53 an dem Ende des Kolbens 52 auf die Rollen 55 des Rollenrings 54 unter Antrieb durch die Antriebswelle 7, so daß der Kolben 52 nach vorne bewegt wird, um den Kraftstoff zu komprimieren (siehe (B) in Fig. 3). Somit wird unter Druck stehender Kraftstoff von der Hochdruckkammer 51a in das jeweilige Kraftstoffeinspritz­ ventil 57 gefördert, so daß die Kraftstoffeinspritzung in den entsprechenden Motorzylinder (nicht dargestellt) begon­ nen wird. Während der Förderung des unter Druck stehenden Kraftstoffes ist der Druck in der Hochdruckkammer 51a auf­ grund des komprimierten Kraftstoffes hoch, (siehe (C) in Fig. 3), so daß eine Drehmoment-Reaktionskraft von dem Kol­ ben 52 auf die Rollen 55 aufgebracht wird. Da hierbei die Spule 32 des Servoventiles 3A keiner Drehmoment-Reaktions­ kraft unterworfen ist, verbleibt die Lage der Spule 32 un­ abhängig von dieser Reaktionskraft konstant. Lageverände­ rungen des Zeitsteuerkolbens 2A, dessen Lage von der Spule 32 gesteuert wird, können somit im wesentlichen unterdrückt werden, so daß die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung stabilisiert ist.
Im Falle des Erhöhens des Kraftstoffeinspritzdruckes, um beispielsweise die verschärften Abgasbestimmungen ein­ halten zu können, wird der Druck in der Hochdruckkammer 51a erhöht, so daß die Drehmoment-Reaktionskraft ebenfalls er­ höht wird. Diese erhöhte Reaktionskraft wirkt von dem Rol­ lenring 54 über den Gleitstift 211 und das Kugellager 212 als Vorspannkraft auf den Zeitsteuerkolben 2A, um den Zeit­ steuerkolben 2A in Richtung der Hochdruckkammer 11b zu be­ wegen. Somit wird der Druck in der Hochdruckkammer 11b auf­ grund des vorgespannten Zeitsteuerkolbens 2A erhöht (siehe (D) in Fig. 3). Dies bewirkt eine Umkehrströmung des Kraft­ stoffes von der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 11b in Richtung der Verbindungsöffnung 12 über den Durchlaß 22 in dem Zeit­ steuerkolben 2A. Ein Ausströmen des Kraftstoffes in der Hochdruckkammer 11b über den Durchlaß 22 wird jedoch auf­ grund des Rückschlagventiles 23 verhindert. Infolgedessen wird die Lage des Zeitsteuerkolbens 2A nicht geändert, so daß die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung stabilisiert ist.
Somit kann ein Erhöhen des Kraftstoff-Einspritzdruckes aufgrund verschärfter Abgasbestimmungen ebenfalls vollstän­ dig durchgeführt werden.
Wenn die Hochdruckkammer 51a unter hohem Druck steht, kann es genau genommen möglich sein, daß der Zeitsteuerkol­ ben 2A geringfügig in Richtung der Zeitsteuer-Hochdruckkam­ mer 11b aufgrund der Kompression des Kraftstoffes in der Hochdruckkammer 11b bewegt wird. Da jedoch in diesem Fall der Zeitsteuerkolben 2A so angeordnet ist, daß er sicher eine Richtung schließt, wo die umlaufende Ausnehmung 31b geschlossen wird, kann ein Herausfließen des Kraftstoffes über diese Ausnehmung 31b zuverlässig verhindert werden, so daß die Einspritzzeitsteuerung stabil ist. Zum Vorverlegen der Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung oder des Kraftstoff-Einspritzzeitpunktes wird ein Taktverhältnis zum Öffnen des Fluiddruck-Steuerventiles 41 kleiner gemacht. Hierdurch sinkt der Druck in der Spulensteuer-Druckkammer 42a ab, so daß die Spule 32 und die Schubstange 43 sich in Richtung der Druckkammer 42a aufgrund der Vorspannkraft der Feder 33 bewegen, wodurch die umlaufende Ausnehmung 31b vollständig geschlossen wird, wie in Fig. 4 gezeigt. Infolgedessen wächst der Druck in der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 11b in Richtung des Druckes der Verbindungsöffnung 12 an, das heißt, des Druckes in der Kraftstoffkammer 81, so daß sich der Zeitsteuerkolben 2A in Richtung der Zeitsteuer-Nieder­ druckkammer 11a entgegen der Vorspannkraft der Zeitsteuer­ feder 25 bewegt. Infolgedessen dreht sich der Rollenring 54 wie in Fig. 4 durch den Pfeil gezeigt im Uhrzeigersinn, um die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung vorzuverlegen. Wenn sich der Zeitsteuerkolben 2A um eine Distanz im wesentli­ chen gleich der Bewegung der Spule 32 bewegt, um die umlau­ fende Ausnehmung 31b wieder zu öffnen, werden die Drücke an den einander gegenüberliegenden axialen Endoberflächen des Zeitsteuerkolbens 2A ausbalanciert, wodurch der Zeitsteuer­ kolben 2A stoppt.
Zum Zurücknehmen oder Verzögern der Kraftstoff-Ein­ spritzzeitsteuerung wird der Taktzyklus zum Öffnen des Fluiddruck-Steuerventiles 41 größer gemacht. Hierdurch wächst der Druck in der Spulensteuer-Druckkammer 42a in Richtung des Druckes der Anschlußöffnung 12 an, das heißt des Druckes in der Kraftstoffkammer 81, so daß die Schub­ stange 43 die Spule 32 schiebt und diese sich in Richtung der Federkammer 31a (rechts in Fig. 4) entgegen der Kraft der Feder 33 bewegt. Infolgedessen wird gemäß Fig. 5 die umlaufende Ausnehmung 31b weit geöffnet, so daß der Kraft­ stoffin der Zeitsteuer-Hochdruckkammer 11b in Richtung der Zeitsteuer-Niederdruckkammer 11a über den Durchlaß 24 flie­ ßen kann und der Druck in der Hochdruckkammer 11b sinkt. Infolgedessen bewegt sich der Zeitsteuerkolben 2A in Rich­ tung der Hochdruckkammer 11b aufgrund der Kraft der Zeit­ steuerfeder 25. Somit dreht sich der Rollenring 54 entge­ gengesetzt dem Uhrzeigersinn, wie in Fig. 5 durch den Pfeil gezeigt, um die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung oder den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt zu verzögern. Wenn sich der Zeitsteuerkolben 2A um eine Distanz im wesentlichen gleich der Bewegung der Spule 32 bewegt, um die umlaufende Ausneh­ mung wieder auf einen bestimmten Wert zu öffnen, werden die Drücke an den einander gegenüberliegenden axialen Endober­ flächen des Zeitsteuerkolbens 2A wieder ausbalanciert und der Kolben 2A stoppt.
Bei der bisher geschilderten ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird somit der Druck in der Spulensteuer-Druck­ kammer 42a mittels des Fluiddruck-Steuerventiles 41 kon­ trolliert geändert, um so die Lage der Spule 32 des Servo­ ventiles 3A wie gewünscht zu ändern und weiterhin wird hierdurch der Zeitsteuerkolben 2A der Spule 32 folgend an­ geordnet. Mit dieser Anordnung kann die Kraftstoff-Ein­ spritzzeitsteuerung bzw. können die Kraftstoff-Einspritz­ zeitpunkte über einen weiten Bereich hinweg zuverlässig vorgezogen oder vorverlagert bzw. zurückgenommen oder ver­ zögert werden. Weiterhin kann durch Bereitstellen des Rück­ schlagventils 23 im Durchlaß 22, der die Hochdruckkammer 11b und die Verbindungsöffnung 12 verbindet, die Kraft­ stoff-Einspritzzeitsteuerung weiter stabilisiert werden. Da weiterhin das Volumen der Spulensteuer-Druckkammer 42a an der Rückseite der Schubstange 43 klein gemacht werden kann, kann der Druck in der Steuerkammer 42a rasch geändert wer­ den, auch wenn das Fluiddruck-Steuerventil 41 einen kleinen Öffnungsquerschnitt hat. Da die Kraftstoffströmung mittels des Servoventiles 3A mit einer großen Einlaßquerschnitts fläche gesteuert wird, das abhängig vom Druck in der Spu­ lensteuer-Druckkammer 42a betrieben wird, wird der Zeit­ steuerkolben 2A schnell betrieben, so daß die Kraftstoff- Einspritzzeitsteuerung schnell über den Rollenring 54 geän­ dert werden kann.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
In der vorstehenden ersten Ausführungsform ändert sich die auf die Schubstange 43 aufgebrachte Last, da die rela­ tiv große Vorspannkraft der Feder 43 in der Gleitbohrung 31 des Servoventiles 3A sich abhängig von der Lagebeziehung zwischen der Spule 32 und dem Zeitsteuerkolben 2A ändert. Angesichts dieses Sachverhaltes ist bei der zweiten Ausfüh­ rungsform die Spulenbetätigungsvorrichtung 4A von Fig. 2 durch eine Spulenbetätigungsvorrichtung 4B gemäß Fig. 6 er­ setzt. Der verbleibende Aufbau entspricht im wesentlichen dem der ersten Ausführungsform, so daß sich die nachfol­ gende Beschreibung im wesentlichen auf die Unterschiede ge­ genüber der ersten Ausführungsform beschränkt.
Gemäß Fig. 6 ist eine Schubstange 46 mit einem Ab­ schnitt kleineren Durchmessers an ihrer Spitze in einem Zy­ linder 45 gehalten, der in einer Zeitsteuerabdeckung 15 ausgebildet ist. Eine Feder 47 mit relativ hoher Federkraft ist um den Abschnitt kleineren Durchmessers der Schubstange 46 herum angeordnet, um die Schubstange 46 in einer Rich­ tung weg von der Spule 32 zu spannen. In einer Spulen­ steuer-Druckkammer 45a an der Rückseite der Schubstange 46 ist keine Feder vorgesehen, also keine Feder entsprechend der Feder 44 in der ersten Ausführungsform, um die Schub­ stange in Richtung der Spule 32 zu spannen. Durch Bereit­ stellen der Feder 47 kann die Vorspannkraft der Feder 33 des Servoventiles 3A kleiner gemacht werden, so daß Bela­ stungsänderungen an der Schubstange 46 und der Spule 32 aufgrund einer Ausdehnung oder Zusammenziehung der Feder 33 bei Bewegung des Zeitsteuerkolbens 2A im wesentlichen un­ terdrückt werden können.
In dieser Ausführungsform ist keine Feder in der Spu­ lensteuer-Druckkammer 45a vorgesehen, es kann jedoch eine geeignet eingestellte Feder in dieser Steuerkammer 45a vor­ gesehen sein.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Sowohl in der ersten als auch der zweiten Ausführungs­ form wird der Fluiddruck in den Spulensteuer-Druckkammern 42a und 45a, der die Lage der Spule 32 des Servoventiles 3A bestimmt auf der Grundlage einer Kraftstoffmenge bestimmt, die über das Fluiddruck-Steuerventil 41 einfließt, sowie einer Kraftstoffmenge, die über den Durchlaß 131 und durch die Drossel 132 ausströmt. Jede dieser Kraftstoffmengen än­ dert sich jedoch abhängig von einer Temperatur des Kraft­ stoffes. Um somit die Steuergenauigkeit bei der Kraftstoff- Einspritzzeitsteuerung zu verbessern, ist es notwendig, ei­ ne Rückkopplungssteuerung des Öffnungs-Taktverhältnisses zu schaffen, so daß die tatsächliche Kraftstoff-Einspritzzeit­ steuerung in Richtung einer Ziel-Kraftstoffeinspritzzeit­ steuerung geregelt wird. Somit wird bei der dritten bevor­ zugten Ausführungsform die Spulenbetätigungsvorrichtung 4A oder 4B in den Fig. 2 oder 6 durch die Spulenbetäti­ gungsvorrichtung 4C von Fig. 7 ersetzt. Der verbleibende Aufbau entspricht im wesentlichen dem der ersten oder zwei­ ten Ausführungsform, so daß sich die nachfolgende Beschrei­ bung im wesentlichen auf Unterschiede zu der ersten oder zweiten Ausführungsform beschränkt.
Gemäß Fig. 7 ist eine Zeitsteuerabdeckung 16 entspre­ chend den Zeitsteuerabdeckungen 13 oder 15 mit einer Öff­ nung 16a gegenüber der Niederdruckkammer 11a oder der axia­ len Endoberfläche des Zeitsteuerkolbens 2A an dieser Seite angeordnet. Ein Schrittmotor 48 ist mit der Zeitsteuerab­ deckung 16 so verbunden, daß ein hermetischer Verschluß der Niederdruckkammer 11a aufrechterhalten bleibt. Eine Schub­ stange 49, die sich von dem Schrittmotor 48 aus erstreckt, verläuft durch die Öffnung 16a, um mit ihrer Spitze an der linken Endfläche der Spule 32 anzuliegen.
Ein im wesentlichen zylindrischer Rotor 481 des Schrittmotors 48 hält koaxial eine Schraube 482 mit einer einem Gewinde versehenen Oberfläche fest. Die Schubstange 49 weist eine mit einem Gewinde versehene Basisseite auf, welche durch die Schraube 482 verläuft und mit dieser in Eingriff ist und ist so angeordnet, daß sie sich in Fig. 7 nach rechts oder links bewegen kann, das heißt relativ zu der Spule 32 vorsteht oder zurückgezogen ist, was von der normalen oder umgekehrten Drehung des Rotors 481 abhängt. Somit wird die Lage der Spule 32 durch die Schubstange 49 und die Feder 33 bestimmt und eingehalten.
Die Drehung des Rotors 481 des Schrittmotors 48 wird von der ECU 86 (siehe Fig. 1) mittels eines Impulssignales gesteuert. Genauer gesagt, da der Rotor 481 präzise um ei­ nen Winkel entsprechend der Anzahl von Impulsen dreht, kann die Schubstange 49 präzise abhängig von der Anzahl der Dre­ hungen des Rotors 481 und des Drehwinkels hiervon bestimmt werden. Mit dieser Anordnung kann die Kraftstoff-Einspritz­ zeitsteuerung genau gesteuert werden, ohne daß sie durch Temperaturschwankungen des Kraftstoffes beeinflußt wird. Die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung kann einfach anstelle einer Rückkopplungssteuerung auch durch eine Steuerung mit offener Schleife durchgeführt werden.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
In der vierten Ausführungsform sind der Zeitsteuerkol­ ben 2A und das Servoventil 3A von Fig. 6 durch einen Zeit­ steuerkolben 2B und ein Servoventil 3B ersetzt, wie in Fig. 8 gezeigt. Der verbleibende Aufbau entspricht im wesentli­ chen demjenigen der zweiten Ausführungsform mit der Ausnah­ me, daß noch eine Drossel 155 in einem Durchlaß 154 ange­ ordnet ist, der dem Durchlaß 133 entspricht. Die nachfol­ gende Beschreibung beschränkt sich im wesentlichen auf Un­ terschiede zur zweiten Ausführungsform.
Wie in Fig. 8 gezeigt, steht die umlaufende Ausnehmung 31b, welche durch eine Spule 35 des Servoventiles 3B geöff­ net und geschlossen wird, mit der Verbindungsöffnung 12 über einen Durchlaß 27 in Verbindung, der in dem Zeitsteu­ erkolben 2B ausgebildet ist. Die zwischen der Spule 35 und dem Zeitsteuerkolben 2B definierte Federkammer 31a steht auch über einen Durchlaß 28 mit der Verbindungsöffnung in Verbindung. Kein dem Durchlaß 34 entsprechender Durchlaß zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Niederdruck­ kammer 11a und der Federkammer 31a ist vorgesehen. Die Drossel 155 ist in dem Durchlaß 154 angeordnet, der die Niederdruckkammer 11a mit dem Einlaß der Kraftstoff-Förder­ pumpe 6 (siehe Fig. 1) verbindet. Weiterhin ist ein Durch­ laß 26 mit einer Drossel 261 in dem Zeitsteuerkolben 2B parallel zu dem Durchlaß 22 zur Ermöglichung einer Verbin­ dung zwischen der Hochdruckkammer 11b und der Verbindungs­ öffnung 12 ausgebildet.
Zum Vorverlegen der Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung wird ein Taktzyklus zum Öffnen des Fluiddruck-Steuerventi­ les 41 kleiner gemacht. Der Druck in der Spulensteuer- Druckkammer 45a wird abgesenkt, so daß die Spule 35 und die Schubstange 46 sich aufgrund der Kraft der Federn 33 und 47 in Richtung der Spulensteuer-Druckkammer 45a bewegt, wo­ durch die umlaufende Ausnehmung 31b vollgeschlossen wird. Im Ergebnis wird der Druck in der Niederdruckkammer 11a ge­ senkt, so daß sich der Zeitsteuerkolben 2B in Richtung der Niederdruckkammer 11a entgegen der Kraft der Feder 25 be­ wegt. Somit wird die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung oder der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt wie in den voranstehenden Ausführungsformen vorverlagert oder vorverlegt. Zum Zurück­ verlegen oder Verzögern der Kraftstoff-Einspritzzeitsteue­ rung oder des Kraftstoff-Einspritzzeitpunktes wird ein Taktzyklus zum Öffnen des Fluiddruck-Steuerventiles 41 grö­ ßer gemacht. Hierbei wächst der Druck in der Spulensteuer- Druckkammer 45a an, so daß die Schubstange 46 die Spule 35 in Richtung der Federkammer 31a gegen die Kraft der Federn 33 und 47 schiebt. Somit wird die umlaufende Ausnehmung 31b weit geöffnet, so daß unter hohem Druck stehender Kraft­ stoff in die Niederdruckkammer 11a über den Durchlaß 27 von der Verbindungsöffnung 12 her einfließen kann, so daß der Druck in der Niederdruckkammer 11a anwächst. Im Ergebnis bewegt sich der Zeitsteuerkolben 2B in Richtung der Hoch­ druckkammer 11b, um die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung wie in den voranstehenden Ausführungsformen zurückzunehmen oder zu verzögern.
Somit schafft die vierte Ausführungsform einen ähnli­ chen Effekt wie die zweite Ausführungsform.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
In der fünften Ausführungsform sind der Zeitsteuerkol­ ben 2A und das Servoventil 3A von Fig. 7 durch den Zeit­ steuerkolben 2B und das Servoventil 3B von Fig. 8 ersetzt, wie in Fig. 9 gezeigt. Der verbleibende Aufbau entspricht im wesentlichen der dritten Ausführungsform mit der Ausnah­ me, daß die Drossel 155 in dem Durchlaß 154 angeordnet ist, der dem Durchlaß 133 entspricht. Die nachfolgende Beschrei­ bung beschränkt sich im wesentlichen auf Unterschiede zur dritten Ausführungsform.
Gemäß Fig. 9 ist wie in der voranstehenden vierten Aus­ führungsform die Drossel 155 in dem Durchlaß 154 vorgese­ hen, so daß der Druck in der Niederdruckkammer 11a höher als der Druck am Einlaßanschluß der Kraftstoff-Förderpumpe 6 wird, also höher als Atmosphärendruck, wenn die umlau­ fende Ausnehmung 31b des Servoventiles 3B geöffnet wird.
Zum Vorverlegen der Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung wird die Schubstange 49 in Richtung des Schrittmotors 48 zurückgezogen. Hierbei bewegt sich die Spule 35 in Richtung der Niederdruckkammer 11a aufgrund der Kraft der Feder 33, um die umlaufende Ausnehmung 31b voll zu schließen. Infol­ gedessen wird der Druck in der Niederdruckkammer 11a abge­ senkt. Somit bewegt sich der Zeitsteuerkolben 2B in Rich­ tung der Niederdruckkammer 11a entgegen der Kraft der Feder 25, um die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung wie in den voranstehenden Ausführungsformen vorzuverlegen. Zum Verzö­ gern oder Zurücknehmen der Kraftstoff-Einspritzzeitsteue­ rung wird die Schubstange 49 in Richtung des Steuerkolbens 2B vorgeschoben, um die Spule 35 in Richtung der Federkam­ mer 31b zu schieben. Hierbei wird die umlaufende Ausnehmung 31b geöffnet, so daß der unter hohem Druck stehende Kraft­ stoff in die Niederdruckkammer 11a von der Verbindungsöff­ nung 12 über den Durchlaß 27 fließen kann. Somit wird der Druck in der Niederdruckkammer 11a angehoben, um den Zeit­ steuerkolben 2B in Richtung der Hochdruckkammer 11b zu be­ wegen. Somit wird die Kraftstoff-Einspritzzeitsteuerung verzögert, wie in den voranstehenden Ausführungsformen.
Die fünfte Ausführungsform schafft somit einen ähnli­ chen Effekt oder eine ähnliche Wirkungsweise wie die dritte Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand der Zeichnung und insgesamt fünf Ausführungsformen exemplarisch beschrie­ ben. Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß eine Vielzahl von Modifikatio­ nen und Abwandlungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich ist.
So ist beispielsweise in jeder der geschilderten Aus­ führungsformen die Kraftstoffeinpritzpumpe vom Nockenschei­ ben-Fördertyp. Sie kann jedoch auch von einem Innennocken- Fördertyp sein.
Weiterhin ist in jeder der beschriebenen Ausführungs­ formen der Durchlaß für eine Verbindung zwischen der Zeit­ steuer-Hochdruckkammer und der umlaufenden Ausnehmung in dem Zeitsteuerkolben vorgesehen. Dieser Durchlaß kann je­ doch auch in einem anderen Bereich ausgebildet sein, bei­ spielsweise in dem Gehäuse.
Weiterhin ist in jeder der beschriebenen Ausführungs­ formen das Rückschlagventil vorgesehen, um das Herausströ­ men von Kraftstoff aus der Zeitsteuer-Hochdruckkammer zu verhindern. Dieses Rückschlagventil kann jedoch weggelassen werden, wenn der Kraftstoffeinspritzdruck niedrig ist, so daß der Gesamtaufbau vereinfacht ist. Weiterhin wurde in jeder der bevorzugten Ausführungsformen der Anschlußquer­ schnitt des Fluiddruck-Steuerventiles kleiner als der An­ schlußquerschnitt des Servoventiles gemacht. Die vorlie­ gende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, son­ dern die Querschnittsverhältnisse können abhängig von dem notwendigen Ansprechcharakteristiken der Kraftstoff-Ein­ spritzzeitsteuerung geändert werden.
In der dritten und fünften Ausführungsform wurde der Schrittmotor verwendet. Anstelle hiervon kann jedoch auch ein Linearmotor oder dergleichen verwendet werden.

Claims (10)

1. Eine Einspritz-Zeitsteuervorrichtung für eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit:
einem Kolben, der gleitbeweglich in einem Zylinder ge­ halten ist und wenigstens eine Endoberfläche zur Anlage an einem unter Druck stehenden Kraftstoff in einer Druckkammer hat, die mit einer Auslaßseite einer Kraftstoff-Förderpumpe in Verbindung steht;
einem Servoventil mit einer Spule, wobei die Spule mit der Druckkammer in Verbindung steht und einen Kraftstoff­ druck in der Druckkammer steuert, so daß der Kolben bewegt wird;
einer Spulenbetätigungsvorrichtung zur Betätigung der Spule; und
einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die mechanisch mit dem Kolben verbunden ist, um eine Kraftstoff-Einspritz­ zeitsteuerung abhängig von einer Bewegungsdistanz des Kol­ bens zu ändern.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kraft­ stoff-Einspritzvorrichtung einen Rollenring mit einer Rolle aufweist, der sich abhängig von der Bewegungsdistanz des Kolbens dreht, sowie einen Kolben mit einer Nockenscheibe an seinem hinteren Ende, der von einer Antriebswelle ge­ dreht wird, wobei der Kolben eine Vorschubbewegung immer dann ausführt, wenn die Nockenscheibe auf die Rolle des Rollenringes aufläuft, um unter Druck stehenden Kraftstoff zu einem Kraftstoffeinspritzventil zu fördern.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druck­ kammer an jeder der einander gegenüberliegenden Enden des Kolbens angeordnet ist, wobei eine Feder zum Vorspannen des Kolbens in einer der Druckkammern angeordnet ist und wobei der Kraftstoffdruck in einer der Kraftstoffkammern von dem Servoventil gesteuert wird.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei eine der Druckkammern mit einer Einlaßseite der Kraftstoff-Förder­ pumpe über eine Strömungsdrosselvorrichtung in Verbindung steht.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druck­ kammer nur an einer Endseite des Kolbens angeordnet ist, wobei eine Niederdruckkammer an dem anderen Ende des Kol­ bens ausgebildet ist, wobei die Niederdruckkammer mit einer Einlaßseite der Kraftstoff-Förderpumpe in Verbindung steht, um konstant auf einem gegebenen Niederdruck gehalten zu werden und wobei eine Feder in der Niederdruckkammer ange­ ordnet ist, um den Kolben in Richtung der Druckkammer vor­ zuspannen.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kolben mit einer Gleitbohrung zur gleitbeweglichen Ausnahme der Spule des Servoventiles ausgebildet ist und wobei das Ser­ voventil durch Bewegung der Spule in der Gleitbohrung einen Durchlaß öffnet und schließt, der mit der Druckkammer in Verbindung steht.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Rück­ schlagventil in einem Durchlaß angeordnet ist, der mit der Druckkammer in Verbindung steht, um einen Austritt des Kraftstoffes aus der Druckkammer zu verhindern.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spu­ lenbetätigungsvorrichtung eine andere Druckkammer aufweist, die mit einer Einlaßseite der Kraftstoff-Förderpumpe über eine Strömungsdrosselvorrichtung in Verbindung steht, sowie ein Drucksteuerventil zum Steuern eines Kraftstoffdruckes in der anderen Druckkammer und eine Schubstange mit einem Durchmesser kleiner als demjenigen des Kolbens, die von un­ ter Druck stehendem Kraftstoff in der anderen Druckkammer vorgespannt wird, um sich in axialer Richtung zu bewegen und mit ihrer Spitze die Spule zu schieben.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei ein Öff­ nungsquerschnitt des Drucksteuerventiles kleiner als derje­ nige des Servoventiles gemacht ist.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spu­ lenbetätigungsvorrichtung eine Schubstange aufweist, die von einem Motor betätigt wird, um sich in axialen Richtun­ gen zu bewegen und wobei die Spule durch eine Spitze der Schubstange betätigt wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812698A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-30 Volkswagen Ag Einrichtung zum Regeln des Spritzbeginns in einer Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren
DE10156338A1 (de) * 2001-11-16 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Einspritzpumpe mit Kaltstartbeschleunigung für direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19533807A1 (de) * 1995-09-13 1997-03-20 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe
DE19849925A1 (de) * 1998-10-29 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe
US6546916B2 (en) * 1999-03-10 2003-04-15 Delphi Technologies, Inc. Fuel injection pump timing mechanism
GB9905339D0 (en) * 1999-03-10 1999-04-28 Lucas Ind Plc Fuel injector pump advance arrangement
US9989026B2 (en) * 2012-02-17 2018-06-05 Ford Global Technologies, Llc Fuel pump with quiet rotating suction valve

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60259731A (ja) * 1984-05-08 1985-12-21 Diesel Kiki Co Ltd 分配型燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置
JPS60259732A (ja) * 1984-05-09 1985-12-21 Diesel Kiki Co Ltd 分配型燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置
JPS6141840U (ja) * 1984-06-12 1986-03-17 株式会社ボッシュオートモーティブ システム 分配型燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置
JPS63110640A (ja) * 1986-10-28 1988-05-16 Mitsubishi Electric Corp 基板洗浄装置
JPH03188427A (ja) * 1989-12-19 1991-08-16 Zexel Corp 分配型燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置
JPH05332170A (ja) * 1992-05-29 1993-12-14 Nippondenso Co Ltd 分配型燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812698A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-30 Volkswagen Ag Einrichtung zum Regeln des Spritzbeginns in einer Verteiler-Kraftstoffeinspritzpumpe für Verbrennungsmotoren
DE10156338A1 (de) * 2001-11-16 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Einspritzpumpe mit Kaltstartbeschleunigung für direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen
DE10156338B4 (de) * 2001-11-16 2005-05-04 Robert Bosch Gmbh Einspritzpumpe mit Kaltstartbeschleunigung für direkteinspritzende Verbrennungskraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
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US5647327A (en) 1997-07-15
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