DE19613404A1 - Einspritz-Zeitsteuervorrichtung - Google Patents
Einspritz-ZeitsteuervorrichtungInfo
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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.
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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