DE2909555A1

DE2909555A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe

Info

Publication number: DE2909555A1
Application number: DE19792909555
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Grad Eheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-03-10
Filing date: 1979-03-10
Publication date: 1980-09-18
Also published as: AT376769B; FR2451463A1; IT8020432A0; ATA124980A; JPS55123321A; GB2044488A; GB2044488B; US4403583A

Description

R- 53 5σ

9.3.1979 Su/Kö

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OOO Stuttgart 1 Kraftstoffeinspritzpumpe Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art dient als Stellglied eine Membran, die erstens den möglichen Stellweg stark begrenzt und zweitens nicht ohne Kräfteeinfluß auf die Stellgröße ist. Weiterhin wird bei Zerstören der Membran durch.eine nicht als Regelfeder wirkende Feder das Kraftstoffmengensteuerglied in Richtung große Einspritzmenge geschoben, was zu einem Durchgehen des Motors führen kann. Bei dem Regler dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird der Druck über eine Drossel in Abhängigkeit von der Lage des Verstell-

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hebeis also lastabhängig gesteuert, was eine starke Temperaturabhängigkeit sowie die bekannten Nachteile einer Drosselsteuerung mit sich bringt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß abgesehen von der großen Regelsicherheit und sehr geringer Hysterese mit einem kleinen Regler große Wege erzielbar sind, um entsprechend große Stellkräfte für das Kraftstoffmengensteuerglied aufzubringen. Zudem wird ein erprobtes System mit einem drehzahlabhängig gesteuerten Kraftstoffdruck -im Saugraum verwendet, wobei die Reglerkräfte aufgrund der Verwendung des Kräftegleichgewichtsprinzips Druck zu Federkraft übersehbar und entsprechend gut einstellbar sind.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine vereinfachte Darstellung der Kraftstoffeinspritzpumpe mit Regler im Längsschnitt; Figur 2 das Getriebe iür die Verstellung der Regelfedern; Figur 3- eine gedrosselte Beaufschlagung des Hydraulikkolbens; Figur k und 5 die Steuerung für eine temperaturabhängige Leerlaufanhebung; Figur 6 eine Kombination von Kaltstartfrühverstellung mit temperaturabhängiger Leerlaufanhebung; Figur 7 und 8 eine Startver-

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stellung des Verstellkolbens mittels eines Raumnockens; Figur 9 elektrische Geber innerhalb der Pumpe und Figur 10 die Abgasrückführsteuerung bei einer Brennkraftmaschinenanlage unter Verwendung der'erfinderischen Pumpe.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe stark vereinfacht dargestellt. In einem Gehäuse 1 dieser Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet ein Pumpenkolben 2, der durch ein nicht dargestelltes Nockengetriebe in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt wird. Der Pumpenkolben 2 begrenzt im Gehäuse 1 einen Pumpenarbeitsraum 3> der über einen Zulaufkanal 4 mit dem im Gehäuse 1 angeordneten Pumpensaugraum 5 verbunden ist. Im Pumpenkolben 2 ist ein in den Pumpenarbeitsraum 3 mündender Druckkanal 6 angeordnet, von dem eine Verteilerbohrung 7 abzweigt. Dieser Druckkanal 6 wird durch einen als Kraftstoffmengensteuerglied dienenden Ringschieber 8 gesteuert. Die Verteilerbohrung 7 wirkt mit Druckleitungen 9 zusammen, die meist gleichmäßig um den Pumpenkolben verteilt sind und jeweils ein Rückschlagventil 10 enthalten. Während des Saughubs der Pumpe gelangt aus dem Saugraum 5 über den · Zulaufkanal 4 Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 3· Während des anschließenden Druckhubs des Pumpenkolbens 2 wird nach Schließen des Zulaufkanals 4 über die Verteilerbohrung 7 unter hohem Druck stehender Kraftstoff zu einer der Druckleitungen 9 geleitet, um über diese und ein nicht dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil in einen Zylinder der zu versorgenden Brennkraftmaschine zu gelangen. Nach Zurücklegung eines entsprechenden

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Druckhubes wird zur Beendigung der Einspritzung der Druckkanal 6 im Pumpenkolben 2 durch den Ringschieber 8 aufgesteuert, indem eine Mündung des Druckkanals 6 aus dem Ringschieber 8 während der Druckhubbewegung austaucht.

Die Kraftstoffeinspritzmenge hängt also von der Lage des Ringschiebers 8 ab, welcher über einen bei 11 gelagerten Regelhebel 12 durch einen hydraulischen Regler 13 verstellbar ist. Der hydraulische Regler arbeitet mit einem Stellkolben 14, .dessen eine Stirnseite durch den Kraftstoff aus dem Saugraum 5 beaufschlagt ist und dem entgegen eine Federeinheit 15 am Kolben angreift, deren Kräfte willkürlich änderbar sind. Der Saugraum 5 erhält den Kraftstoff von einer Förderpumpe 16, die mit pumpensynchroner Drehzahl angetrieben wird (meist in der Pumpe integriert), wobei über ein Drucksteuerventil 17 der Druck im Saugraum 5 drehzahlabhängig gesteuert ist, also mit zunehmender Drehzahl zunimmt.

Vom Saugraum 5 aus wird auch ein Kolben 18 einer Spritzzeitpunktverstellvorrichtung beaufschlagt, wie sie in Figur 6 näher beschrieben ist.

Vom Saugraum 5 zweigt im Gehäuse 1 ein Abflußkanal 19 ab, in dem ein als Konstantstromventil arbeitendes Überlaufventil 20 angeordnet ist. Diesem Überlaufventil 20 kann zur Einflußnahme auf den Steuerdruck ein Drosselventil nachgeschaltet sein. Die Funktion des Überlaufventils bzw. des naehgeschalteten Drosselventils ist folgende:

Die Überlaufmenge wird durch den Querschnitt χ zwischen Schieberschaft und Bohrung y aufgrund des hydraulischen Sieichgewichts Druck mal Schieberflächenvorderseite zu verringertem Druck auf Schieberrückseite mal Schieberfläche plus Federkraft gastausB±« η η

Die der hydraulischen am Kolben 14 angreifenden Kraft entgegenwirkende Federeinheit 15 kann aus einer Feder oder auch mehreren Federn bestehen, die über Federteller zusammenwirken und vorteilhafterweise in der Wirkung hintereinandergeschaltet sind. In jedem Fall kann durch ein Mitnahmeglied 22 die Kraft mindestens einer der Federn geändert werden, wobei dieses Mitnahmeglied hier als Kolben ausgebildet achsgleich zum eigentlichen Stellkolben im Gehäuse 1 angeordnet durch einen nicht dargestellten Verstellhebel von außerhalb des Pumpengehäuses 1 axial verstellbar ist. Nach Ausbau des Mitnahmeglieds 22 kann auf sehr einfache Weise die Federeinheit 15 vom Stellkolben 14 getrennt und ausgewechselt werden bzw. es können bei gleicher Grundgestaltung verschiedene Federeinheiten verwendet werden. Der Stellkolben 14 weist eine Stufe 23 auf, deren Absatz als Auflage einer hutförmigen Kappe 24 dient, welche auf dem dünneren Abschnitt 25 des Stellkolbens 14 geschoben ist. Die hutförmige Kappe 24 stützt sich mit seiner Krempe am Gehäuse 1 ab - im. dargestellten Beispiel an einem gehäusefesten Ring 26 -. Zwischen dem Boden 27 der Kappe und der Stirnseite des Abschnitts 25 ist eine Startfeder 28 angeordnet, die bei Stillstand den Stellkolben 14 und damit den Abschnitt 25 ein gewisses Stück aus der Kappe 24 herausschiebt, wodurch wiederum der Ringschieber 8 der Einspritzpumpe so weit (in der Figur nach rechts) verschoben wird, daß die Mündung des Druckkanals 6 nicht mehr aus dem Ringschieber 8 austaucht, so daß die gesamte von der Kraftstoffeinspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge als Startmenge eingespritzt wird. Sobald dann die Brennkraftmaschine gestartet ist und über die Förderpumpe 16 im Saugraum 5 ein gewisser Druck aufgebaut ist, wird der Stell-

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kolben l4 gegen die Startfeder 28 verschoben, bis die Stufe 23 auf die Kappe 24 stößt, was bezüglich der Stellung des Ringschiebers 8 der Vollast entspricht.

Die Leeriaufdrehzahl wird durch eine Leerlauffeder 29 geregelt, die sich einerseits am Mitnahmeglied 22 abstützt, andererseits an einem Federteller 3O₃ welcher in Richtung der Kraft der Feder 29 axial verschiebbar auf einer Federtellerbuchse 31 gelagert ist, die ebenfalls in der gleichen Richtung axial verschiebbar auf der Kappe 24 angeordnet ist. Die Bewegungsfreiheit in der entgegengesetzten Richtung ist jeweils durch einen an der Kappe 24 bzw. der Federtellerbuchse 31 angeordneten Sicherungsrring 32 verhindert. Auf der der Leerlauffeder 29 abgewandten Seite des Federtellers 30 greift eine Regelfeder 33 an, die sich andererseits an der Federtellerbuchse 31 abstützt. Zwischen Federtellerbuchse 31 und hutförmiger Kappe 24 ist eine Angleichfeder 3.4 angeordnet, wobei durch einen Absatz 35 in der Federtellerbuchse 31 der Weg der Kappe 24, d.h. die Änderung der Kraft der Angleichfeder 34, begrenzt ist.

Der Regler arbeitet wie folgt: Nach dem Starten und Zusammenschieben der Startfeder 28 wird, solange das Mitnahmeglied 22 in der der Leerlaufdrehzahl entsprechenden Leerlaufstellung steht, der Stellkolben 14 durch den Kraftstoffdruck im Saugraum 5 einschließlich der Federeinheit 15 nach rechts zum Mitnahmeglied 22 hin und der Ringschieber 8 nach links verschoben, bis die Einspritzmenge eine Leerlaufdrehzahl bewirkt, die durch einen restlichen Federweg der Leerlauffeder 29 mit einem möglichst geringen Ungleichförmigkeitsgrad geregelt wird. In Figur 1 nimmt der Stellkolben 14 die Lage nach dem

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Starten, aber vor dem Verschieben in Leerlaufstellung ein, hingegen das Mitnahmeglied 22 ist aus der Leerlaufstellung nach links in Richtung Stellkolben 14 verschoben. D.h. also, daß sobald bei ausreichendem Druck im Saugraum 5 der Stellkolben 14 mit dem Federpaket 15 nach rechts verschoben wird, kein Leerlauf mehr erreicht wird, sondern eine Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend einer Teillast bewirkt wird. Sobald nun die Belastung des Motors abnimmt, steigt die Drehzahl und damit der Druck im Saugraum 5 und der Stellkolben 14 verschiebt die Kappe 24 und Federtellerbuchse 31 nach rechts entgegen der Kraft der Regelfeder 33 ₃ was dann eine Abregelung der Kraftstoff einspritzmenge zur Folge hat. Je nachdem, wie das Mitnahmeglied 22 durch das Gaspedal verschoben wird, wir 1 also eine andere Kraftstoffeinspritzmenge eingestellt, wobei nach Überschreiten der zulässigen Maximaldrehzahl die Feder 33 zusammengeschoben wird und entsprechend eine Abregelung bewirkt wird. In Figur 1 nimmt die Federeinheit 15 die Stellung für Vollast ein, d.h. eine Stellung, die bei Betrieb der Brennkraftmaschine dann eingenommen wird, wenn , sie durch das Mitnahmeglied 22 bewirkt wird, indem dieses bis an den Federteller (Vollaststellung) geschoben wurde. Dieser Regler arbei- · tet also als Leerlaufendregier, nämlich als Regler, der lediglich den Leerlauf bzw. die Enddrehzahl regelt. In den Zwischenlaststellungen wird die Einspritzmenge durch den Fahrer der Brennkraftmaschine bestimmt. Bei dem in Figur 1 dargestellten Beispiel stützt sich die Federtellerbuchse 31 in Vollaststellung am gehäusefesten Ring 26 ab, so daß die Angleichfeder 34 über den ganzen willkürlichen Verstellbereich wirken kann, in jedem Fall aber auch bei Vollast. Bei Vollast kann nämlich selbst wenn die Federtellerbuchse 31 am gehäusefesten Ring 26

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anliegt, die Kappe 24 einen Angleichweg zurücklegen, bevor dann durch Zusammenschieben der Rege-lfeder 33 die Abregelung erfolgt.

Der die Federeinheit 15 aufnehmende Raum, in den einerseits das Mitnahmeglied 22 und andererseits der Stellkolben 14 taucht, ist über einen Kanal 36 zur Saugseite der Pumpe hin duuckentlastet. Bei dem erfindungsgemäßen Regler ist das Prinzip des Gleichgewichts zwischen hydraulischem Druck auf der einen Seite und Federkräften auf der anderen'Seite durch die günstige konstruktive Anordnung sowie dem kleinen erforderlichen Bauraum optimal gelöst. Erfindungsgemäß kann die Federeinheit 15 auch so gestaltet werden, daß der Regler als Verstellregler arbeitet, d.h. daß jeder Stellung des Mitnahmegliedes 22 eine bestimmte Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Hierfür würde dann die Regelfeder 33 nicht nur bei der Abregelung wirken, sondern im gesamten Verstellbereich als Regelfeder.

Eine zusätzliche Möglichkeit, eine Stellgröße für die Lastabhängigkeit in den Regelkreis zu bringen, ist wie bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch möglich, daß ein Teil des sich im Saugraum 5 befindlichen Kraftstoffes lastabhängig gesteuert abfließt, wodurch sich der Druck entsprechend lastabhängig ändert, was einerseits eine entsprechende Änderung des auf den Stellkolben 14 wirkenden Druckes eine Änderung der Stellgröße des Kolbens 18 mit sich bringt. Hierdurch wird der Spritzbeginn insbesondere unter Hinzuziehung der Figur 6 verständlich, lastabhängig geändert. Um diesen Abfluß gezielt zu steuern, ist im Stellkolben 14 eine Ringnut 37 angeordnet, die mit

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Steuerschlitzen 38 im gehäusefesten Ring 26 zusammenwirkt. Die Steuerschlitze 38 sind über Bohrungen 39, eine Ringnut 40 jeweils im gehäusefesten Ring 26 angeordnet und einer Bohrung 41 mit dem Saugraum 5 in Verbindung. Die Ringnut 37 ist durch einen im Stellkolben 14 verlaufenden Kanal 42, der auf der Pederseite des Stellkolbens 14 mündet, mit dem druckentlasteten und die Federeinheit 15 aufnehmenden Raum 43 verbunden. Je nach Stellung des Stellkolbens 14 gelangt die Ringnut 37 mehr oder weniger in Überdeckung mit den Steuerschlitzen 38, die beispielsweise Dreiecksform haben können. Da die Stellung des Stellkolbens 14 lastabhängig ist, ist entsprechend der Abflußquerschnitt ebenfalls lastabhängig. Der Druck im Saugraum 5 steigt demnach nicht proportional zur Drehzahl, sondern in Abhängigkeit der Last mit zunehmender Last etwas unterproportional. Der sich bei Maximaldrehzahl dadurch ergebende geringere Druck kann federseitig entsprechend kompensiert werden. Diese Möglichkeit des lastabhängigen Eingriffes ist eine von verschiedenen möglichen.

Um durch den Regelhebel 12 eine Verschiebung des Ringschiebers 8 in Richtung Abstellung der Brennkraftmaschine unabhängig von der Stellung des Reglers 13 zu ermöglichen, greift der Regelhebel 12 auf der dem Ringschieber 8 abgewandten Seite in eine verhältnismäßig breite Ringnut 44 des Stellkolbens 14, wobei eine Spielausgleichfeder 45 bewirkt, daß der Regelhebel 12 nur in Abregelrichtung zwangsmäßig durch den Stellkolben 14 mitgenommen wird, demnach also in dieser Richtung willkürlich verstellbar ist.

Wie in Figur 2 dargestellt, kann das Mitnahmeglied 22

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über ein Getriebe axial verschoben werden, bei dem ein im Pumpengehäuse 1 gelagertes Ritzel 46 in eine Zahnreihe 47 greift, die an einem ebenfalls im Gehäuse 1 gelagerten Bolzen 48 angeordnet ist, wobei das Ritzel 46 durch einen außerhalb des Pumpengehäuses betätigbaren Verstellhebels 49 verdrehbar ist. Der Eingriff der Führungsgröße (Last) über dieses Getriebe und das Mitnahmeglied 22 erfolgt zusätzlich über einen am Mitnähmeglied 22' angeordneten Zapfen 50, der als Wiederlager der Startfeder 28 dient. Dieser Zapfen 50 durchdringt dabei die Stirnseite der hutförmigen Kappe 24'. Hierdurch wird parallel zur Leerlauffeder 29 die Startfeder 28 geschaltet, so daß beim Gasgeben eine Anhebung der für den Leerlauf maßgebenden Federkräfte erreicht wird. Dies hat den Vorteil, daß die Startabschaltdrehzahl durch-das Gaspedal von außen verändert werden kann.

Da aus dem Saugraum 5 der Einspritzpumpe auch der Pumpenarbeit sraum 3 gespeist wird, ist der Druck im Saugraum gewissen Schwankungen unterworfen, da bei jedem Saughub Kraftstoff entnommen wird und bei jedem Druckhub zu Beginn lediglich die Förderpumpenzuführung erfolgt, danach jedoch auch die Absteuermenge über dem Druckkanal 6 in den Saugraum 5 gelangt. Diese von der Drehzahl unabhängigen Druckschwankungen können sich nachteilig auf die Regelung und hier speziell im Zwischendrehzahlbereich auswirken. Um· eine Gl^ttung dieser Druckschwankungen für den hydraulischen Regler zu erreichen, ist der Endabschnitt 51 des Verstellkolbens 14' in einer Bohrung des Gehäuses 1 gelagert, welche über einen Kanal 52 mit dem Saugraum 5 verbunden ist. In diesem Kanal 52 ist eine Dämpfungsdrossel 53 angeordnet, deren Querschnitt vor-

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zugsweise auf Enddrehzahlbelange abgestimmt ist., über eine in diesem Endabschnitt 51 des Steilkolbens 14' angeordnete, in der Länge begrenzte Längsnut 54 kann zusätzlich eine Bestimmung des möglichen Hubes des Stellkolbens l4^r erzielt werden.

Um einen guten Rundlauf der Brennkraftmaschine zu erhalten, solange sie kalt ist, kann es erforderlich sein, die Einspritzmenge während des Leerlaufs, anzuheben. Eine derartige Anhebung der Leerlaufmenge kann dadurch erfolgen, daß, solange die Brennkraftmaschine kalt ist,.der Druck im Saugraum 5 leicht abgesenkt wird, wodurch durch die Leerlauffeder 29 der Stellkolben 14 entsprechend etwas weiter nach links geschoben bleibt, so daß der Ringschieber 8 eine entsprechend höhere Einspritzmenge bewirkt. Wie in Figur 4 dargestellt, kann eine derartige Absenkung des Druckes im Saugraum 5 durch Abfließenlassen einer Teilmenge erfolgen. Diese Teilmenge fließt über einen Kanal 55 ab, welcher durch ein Thermoventil 56 sowie ein in Reihe dazu geschaltetes Drosselventil 57 gesteuert ist. Der Abflußkanal 55 mündet in den Federraum 43, welcher über den Entlastungskanal 36 druckentlastet .ist. Das Drosselventil 57 wird entsprechend der maximal zulässigen Abflußmenge eingestellt. Das Thermoventil 56 arbeitet mit einem Dehnstoffregler 58, welcher über das Motorkühlwasser gesteuert wird, welches über ein Kanalsystem 59 zum und um den Dehnstoffregler 58 geleitet wird. Sobald die Motortemperatur zunimmt, bewirkt der Dehns'tpffregler 58 ein Verschieben des beweglichen Ventilgliedes 60 und damit ein Abnehmen bzw. Beenden der abströmenden Kraftstoffmenge. Die abströmende Kraftstoffmenge, d.h. die zusätzlich eingespritzte Kraftstoffmenge bei kaltem Motor nimmt

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gleichmäßig mit zunehmender Temperatur ab.

In Figur 5 ist eine entsprechende Steuerung der Abflußmenge zur Leerlaufanhebung bei kaltem Motor dargestellt, wobei statt einem Thermostatventil 56 ein Magnetventil-61 dient. Das Magnetventil 61 wird vom Motor her angesteuert, wobei sobald die entsprechende Motortemperatur erreicht ist, das bewegliche Ventilteil 60' den Abflußkanal 55 sperrt.

Im Gegensatz zu -dem in Figur 1 dargestellten Regler stützt sich in der dargestellten Vollastlage der Federeinheit die Federtellerbuchse 31' nicht am Gehäuse 1 ab, sondern sie wird durch die Angleichfeder 34 in der dargestellten Lage gehalten. Sobald jedoch das Mitnahmeglied 22 in Vollaststellung geschoben wird, d.h. unmittelbar am Federteller 30 der Regelfeder 33 angreift, wird die Federtellerbuchse 31' mit ihrer Schulter 35' auf die Krempe der Kappe 24 geschoben, wobei die Angleichfeder 34 entsprechend zusammengepreßt wird. Bei Vollast ist somit keine Angleichung möglich. Anders ist es dann im gesamten Teillastbereich, in dem die Federtellerbuchse 31 bezüglich der Kappe 24 die in der Figur 4 dargestellte Lage einnimmt bzw. eine der jeweiligen Angleichung entsprechende Zwischenstellung. Der Vorteil gegenüber der in Figur 1 dargestellten Angleichlösung besteht insbesondere darin, daß die Angleichung entlang der "natürlichen" hydraulischen Vollastlinie ausgeschaltet wird. ;

Eine in den Figuren 4 und 5 als Beispiel dargestellte Anhebung der der Leerlaufdrehzahl bei kaltem Motor kann

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auch kombiniert sein mit einer entsprechenden Verstellung des Spritzverstellers. Der Spritzversteller wird vorteilhafterweise bei kaltem Motor in Richtung früh verstellt, um dem Kraftstoff im Brennraum genug Zeit zur Aufbereitung zu geben.

In Figur 6 ist eine derartige Kombination dargestellt. Im Gehäuse 1 der Kraftstoffeinspritzpumpe ist in Ergänzung zu der Darstellung von Figur 1 ein Rollenring 62 verdrehbar gelagert, durch welchen eine nicht dargestellte Nockenscheibe, die mit dem Pumpenkolben der Einspritzpumpe 2 gekoppelt ist, in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Die Nockenscheibe wird unmittelbar durch die Antriebswelle der Einspritzpumpe für die Drehung angetrieben. Mit dem Rollenring 62 ist ein Bolzen 63 verbunden, der durch einen Spritzzeitpunktverstellkolben 18' betätigt wird. Aus dem Saugraum 5 gelangt über eine Dämpfungsdrossel 64 und eine Bohrung 65 jeweils im Kolben 18' angeordnet der Kraftstoff zu der Stirnfläche 66 des Verstellkolbens 18 und verschiebt diesen entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 67. Hierdurch wird erreicht, daß der Beginn des Spritzzeitpunktes in Abhängigkeit von der Drehzahl geändert wird. Diese Verstellung ist an eine Brennkraftmaschine mit normalen Arbeitstemperatur abgestimmt. Bei kalter Brennkraftmaschine soll jedoch im unteren Drehzahlbereich der Spritzbeginn auf früh verstellt sein, um dem Kraftstoff genug Zeit zur Aufbereitung zu geben. Um diese Frühverstellung zu erzielen, greift am Bolzen 63 auf der dem Rollenring 62 abgewandten Seite ein Anschlaghebel 68 an, der bei 69 gelagert über einen Dehnstoffregler 70 verstellbar ist. Der Dehnstoffregler 70 wiederum wird durch das Kühlwasser

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des Motors gesteuert, welches im Raum 71 um den Dehnstoff regler geleitet ist. Die Stellung des Ansehlaghebels 68 entspricht einer warmen Brennkraftmaschine, weshalb der Spritzverstellkolben 18' seine Ausgangslage einnehmen kann. Bei kaltem Motor hingegen ist der Steuerzapfen 72 des Dehnstoffreglers 70 eingefahren, so daß der Anschlaghebel 68 den Bolzen 63 nach links verschiebt, was einer Frühverlegung des Spritzbeginns entspricht. Damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Anschlaghebel 68 und Steuerzapfen 72 besteht, ist der Anschlaghebel 68 durch eine Feder 73, die auf das entsprechende Ende des Anschlaghebels 68 wirkt. Diese Feder 73 stützt sich auf der dem Hebel 68 abgewandten Seite an einem gehäusegeführten Kolben 7^ ab, der eine Zentralbohrung 75 zur Aufnahme eines Ventilschiebers 76 aufweist. In die Zentralbohrung 75 mündet eine mit dem Saugraum 5 verbundene Radialbohrung 77, die durch die Stirnseite des Ventilschiebers 76 gesteuert wird. Der Ventilschieber 76 wird durch den Anschlaghebel 68 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 78 betätigt. Je nach Temperatur der Brennkraftmaschine, d.h. je nach Stellung des Ventilschiebers 76 strömt eine mehr oder weniger große Menge aus dem Saugraum 5 in die Zentralbohrung 75 ab und von dieser über eine Drosselbohrung 79 in einen druckentlasteten Raum 80 oberhalb des Kolbens 7h. Durch eine Stellschraube 81 läßt sich der Kolben 7 ^ und damit der Steuerquerschnitt bei 82 zwischen Radialbohrung 77 und Ventilschieber 76 voreinstellen. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird einerseits erreicht, daß wie bei dem in Figur 4 dargestellten Beispiel näher beschrieben, durch Verringerung des Drucks im Saugraum 5 eine Anhebung der Leerlaufdrehzahl bei kalter Brennkraftmaschine erreicht wird und daß gleichzeitig bei kalter Brennkraftmaschine

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der Spritzzeitpunktversteller auf "Früh" geschoben wird, obwohl durch die Verringerung des Drucks im Saugraum 5 von der hydraulischen Verstellung des Spritzzeitpunktverstellers her eher eine Spät-Verstellung zu erwarten ist.

In den Figuren 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, bei dem der Stellkolben 14' auf einer gehäusefesten Stange 83 axial verschiebbar gleitet und dafür eine entsprechende Zentralbohrung 84 aufweist. Diese Zentralbohrung ist einerseits durch einen Stopfen 85 verschlossen, welcher gleichzeitig als Taststück zu einem quer zum Stellkolben 14' verschiebbaren Raumnockenbolzen 86 dient. In der Stange 83 ist eine Entlastungsbphrung 87 angeordnet, so daß der Raum 88 am Ende der Zentralbohrung 84 bzw. der Stange 87 druckentlastet ist. Umgeben ist der Stellkolben 14' vom im Saugraum 5 herrschenden Druck. Hierdurch ergibt sich eine vom Raumnocken 86 wegtreib ende-Kraft am Stellkolben 14', dem entgegen über dem in Figur 1 dargestellten Beispiel die entsprechend ausgebildete Federeinheit 15 wirkt. Das Mitnahmeglied 22' ist ebenfalls auf der Stange 83 gelagert, arbeitet jedoch entsprechend dem in Figur 1 dargestellten. Der Raumnocken 86 wird wie aus Figur 8 ersichtlich, aus einer Stellung bei Null-Drehzahl, nämlich ganz rechts, durch den zunehmenden Druck im Saugraum 5 nach links in die dargestellte Lage entgegen der Kraft einer Startfeder 89 verschoben. Hierbei wird der Verstellkolben 14 wie bei dem in Figur 1 dargestellten Beispiel nach oben in eine Stellung für geringere Einspritzmengen verschoben (Abstellung der Startmehrmenge). Der besondere Vorteil dieser Anordnung bezüglich Stellkolben 14' und Raumnocken 86 besteht darin,

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daß die Vollastangleichung unabhängig von der Teillastangleiehung realisiert werden kann. Selbstverständlich muß der Kurvenzug des Kolbens 86 und der Federsatz 89 entsprechend ausgebildet sein.

In zunehmendem Maße ist es bei Kraftstoffeinspritzpumpen erforderlich, durch Geber irgendwelche Istgrößen (Kenngrößen) zu messen, die dann elektronischen Steuergeräten für eine Regelung oder Steuerung ausgenutzt werden. Andererseits ist es auch zunehmend wichtig, elektrisch in eine Kraftstoffeinspritzpumpe eingreifen zu können, z.B. für eine Synchronregelung, z.B. für die Abstellung usw.

In Figur 9 ist eine mehr konstruktiv und teilweise im Schnitt dargestellte Kraftstoffeinspritzpumpe gezeigt, deren Regler grundsätzlich dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 entspricht. Der im Saugraum 5' angeordnete Regelhebel 12' weist ein verlängertes und gekröpftes Ende 90 auf. Diesem Ende gegenüber ist in einem Deckel 91 des Gehäuses 1 ein Stellmagnet 92 angeordnet, dessen nur als Kuppe sichtbarer Anker 93 bei entsprechender elektrischer Schaltung aus dem Magnet 92 gleitet und den Regelhebel 12' über sein Ende 90 entgegen der Spielausgleichfeder 45 so verschiebt, daß der Ringschieber 8' eine Stellung für Null-Fördermenge einnimmt. Die elektrische Schaltung kann derart erfolgen, daß bei Erregung des Magneten der Anker 93 in den Magneten 92 gezogen wird und dadurch überhaupt erst die Einspritzpumpe arbeiten kann (Magnet über den Zündschlüssel betätigt), oder der Anker 93 gleitet aus dem Magneten 92, sobald dessen Erregung erfolgt, was beispielsweise zur Sicherheitsabschaltung oder Überdrehabschaltung gewünscht sein kann.

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In Figur 9 ist außerdem ein Geber 94 dargestellt, mit dem die Stellung des Ringschiebers 8 und damit der eigentlichen Einspritzmenge meßbar ist. Dieser induktiv arbeitende Geber 94 weist einen Kern 95 mit Induktivspule 96 auf, die am Pumpengehäuse 1' befestigt sind. Um den Kern 95 ist berührungslos ein Kurzschlußring 97 angeordnet j welcher unmittelbar an dem Regelhebel 12' befestigt ist. Meßspannung und Meßergebnis wird über einen Stecker 98 weitergeleitet. Auch die Stellung des Spritzverstellkolbens 18 bzw. des Rollenrings 62 kann in ähnlicher Weise vorgenommen werden. Für eine Synchronregelung kann z.B. am hier nicht gezeigten Mitnahmeglied 22 ein elektrischer Stellmotor angreifen, welcher durch ein elektronisches Steuergerät angesteuert an der Federeinhei oder am Stellkolben 14 angreift. Die erforderliche Größe für die Drehzahl kann dabei entweder einem Druckmesser für den Saugraumdruck 5 entnommen werden, da der Druck proportional der Drehzahl ist, oder einem Drehzahlgeber, der an einem rotierenden Teil der Einspritzpumpe oder der Brennkraftmaschine angeordnet ist. In jedem Fall ist bei der erfindungsgemäßen Pumpe auf engstem Raum Regelmöglichkeiten gegeben, die mechanischer, elektrischer oder gemischter Natur sein können, wobei insbesondere die geradlinige Bewegung des-Stellkolbens 14 den Möglichkeiten eines Regeleingriffes entgegenkommt .

In Figur 10 ist dargestellt, wie derartige elektrische Größen bei einer Brennkraftmaschinenanlage für die Abgasrückführung ausgenutzt werden können. Von der Kraftstoffeinspritzpumpe 100 gelangt der zugemessene Kraftstoff zu einer Einspritzdüse 101, welche den Kraftstoff

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in den Brennraum 102 einspritzt. In einem elektronischen Steuergerät E werden die Ausgangsgrößen A von Einspritzmenge und Spritzzeitpunkt von der Einspritzpumpe her und B von einem Drehzahlgeber her dem Motor bzw. Pumpendrehzahl eingegeben, um dann unter Vermaschung mit sonstigen Motorkenngrößen C eine Stellgröße D zu erzeugen, mit der das Abgasrückführventil 103 betätigt wird. Eine Verstellung des Abgasruckführventils 103 erfolgt entsprechend einer gewünschten Kennlinie, wobei der Auspuff 104 über eine Rückführleitung 105 mit der Saugleitung 106 des Motors mehr oder weniger stark verbunden wird. Bei der Vermaschung wird die Charakteristik des Abgasruckführventils 103 berücksichtigt, entsprechend einem optimalen Pumpen- bzw. Abgasrückführkennfeld. Der Vorteil dieser Vermaschung nach Kennfeldern ist, daß eine gute Genauigkeit erreicht wird, auch wenn die Stellung des Ringschiebers 8' kein direktes Maß für die Last darstellt.

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Claims

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Ansprüche

( 1.Λ Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit ' einem hydraulischen Drehzahlregler, welcher ein das
Kraftstoffmengensteuerglied der Pumpe betätigendes
Stellglied aufweist, welches durch unter drehzahlabhängigem Druck stehendem Kraftstoff einer mit Motordrehzahl entsprechender Drehzahl angetriebenen Förderpumpe entgegen der Kraft einer Federeinheit verstellbar ist, und
mit einem willkürlich betätigbaren, mindestens mittelbar mit dem Stellglied zusammenwirkenden Verstellhebel, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied als Kolben (14) ausgebildet ist, dessen eine Stirnseite vom drehzahlabhängigen Kraftstoffdruck beaufschlagt ist und daß die
Federeinheit (15) eine Drehzahlregelfeder (33) aufweist, deren Kraft über insbesondere einen Verstellhebel (49)
mit der Last als Führungsgröße änderbar ist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstofförderpumpe (16) in einen

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Saugraum (5) der Einspritzpumpe fördert und der Stellgliedkolben (14) vom Saugraum (5) aus beaufschlagt wird.
3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit einem Verteiler (2) arbeitet und mit einem Steuerschieber (8) als Kraftstoffmengensteuerglied und daß Pumpenkolben und Verteiler sowie Ringschieber achsparallel angeordnet sind, mit einem gehäusegelagerten Regelhebel (12) als Betätigungsglied zwischen Stellkolben (14) und Steuerschieber (8).
4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellhebel (49) über ein Getriebe (46, 47) seine Schwenkbewegung in eine Axialbewegung eines mindestens an der Federeinheit angreifenden achsgleich zu Stellglied (14) und Federeinheit (15) angeordneten Mitnahmeglied (22) wandelt.
5- Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Federeinheit (15) auf der dem Stellkolben (14) abgewandten Seite angreifende Vorrichtung axial insbesondere über einem Gehäusedeckel abmontierbar ist und daß der Stellkolben (15) in Abnahmerichtung ein freies Ende (25) aufweist, auf dem die Federeinheit (15) axial abziehbar angeordnet ist.

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6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinheit (15) mindestens zwei ungleich starke Federn aufweist_? von denen die erste Feder (28) als Startfeder unmittelbar auf den Stellkorben (14) wirkt und die zweite Feder (33) als Regelfeder über eine sich in der Ausgangslage am Gehäuse (1) abstützende und auf dem Stellkolben (I¹O geführte Federtellermuffe (24) am Stellkolben (14) angreift.
7- Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur Regelfeder (33) eine schwächere Leerlauffeder (29) geschaltet ist, daß zwischen Regelfeder (33) und Leerlauffeder (29) ein Zwischenfederteller (30) angeordnet ist und daß erst nach Zusammenpressen der Leerlauffeder (29) z.B. über das Mitnahmeglied (22) die Regelfeder (33) betätigt wird, wobei der Zwischenfederteller (30) wenigstens mittelbar auf der Federtellermuffe (24) geführt im Weg in Regelfederkraftrichtung durch einen an der Muffe (24) angeordneten Anschlag begrenzt ist.
8. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zur Regelfeder (33) eine Angleichfeder (34) geschaltet ist, die zur Regelfeder (33) an einem auf der Federtellermuffe (24)

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- 4 geführten Federtellerbuchse angreift.
9. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied ein vom Druck beaufschlagter auf einer Tragstange (83) in seiner Innenbohrung (84) geführter und mit dieser und der Tragstange einen druckentlasteten Raum (88) begrenzender, einseitig geschlossener Hohlkolben (l4) dient.
10. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangslage des Hohlkolbens (14') durch einen mit einer Anschlagskurve quer verschiebbaren Startkolben (86) bestimmt wird, welcher vorzugsweise über den gesamten Drehzahlbereich durch den Flüssigkeitsdruck entgegen der Kraft einer Feder (89) verschiebbar ist.
11. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens mittelbar an dem Regelhebel (12') ein elektrischer Stellmotor (92) angreift und daß bei der Verstellung durch den Stellmotor die Lage des Stellkolbens (14) unverändert bleibt.
12. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelhebel (12') entgegen der Abstellrichtung oder Richtung kleinerer Einspritzmenge durch

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eine bezüglich des Drehzahlreglers ein ausreichendes Bewegungsspiel zulassende Schleppfeder (45') belastet ist.
13· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellmotor ein Elektromagnet (92) dient, dessen Anker (9-3) in eingeschaltetem Zustand entgegen einer Feder in die Spule einfährt, so daß die Kraftstoffabsteuerung bei ausgeschaltetem Magneten (92) über die Feder des Stellmotors und den Anker (93) ausgelöst wird.
14. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem unter drehzahlabhängigem Druck stehenden und den Stellkolben (14) betätigenden Kraftstoff ein Teil durch Aufsteuern eines Ventils (56, 82) zur Einspritzmengenänderung abfließt und daß das Ventil durch einen Stellmotor (58, 70) in Abhängigkeit der Temperatur der Brennkraftmaschine steuerbar bei kalter Brennkraftmaschine offen ist, so daß der Steuerdruck dadurch niedriger und die Einspritzmenge größer als bei warmer Brennkraftmaschine und geschlossenem Ventil (56, 82) ist. '
15· Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch l4, dadurch gekennzeichnet, daß der abfließende Kraftstoff über einen Entlastungskanal (55) in einen druckentlasteten Raum (43)

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strömt, in, den das druckentlastete Ende des Stellkolbens (14) ragt und in dem die Federeinheit (15) angeordnet ist.
16. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzpumpe eine Vorrichtung (18') zur drehzahlabhängigen Verstellung des Einspritzzeitpunktes aufweist und daß über einen Eingriff in diese Vorrichtung der Spritzbeginn bei kaltem Motor auf Früh verstellbar ist und daß durch den Stellmotor (70) dieser Eingriff vorgenommen wird (Figur 6).
17· Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilmenge der Regelflüssigkeit zur Beeinflussung des Regeldruckes über einen Kanal abströmbar ist, welcher durch den Stellkolben (l4) steuerbar ist.
18. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (14) in einer Bohrung (Figur 1) oder als Hohlkolben auf einer Stange radial dichtend geführt ist und daß in der Innenbohrung und Mantelfläche der Führung Mündungen (37, 38,, 39) des Abflußkanals bei der Bewegung des Stellkolbens (14) zur Querschnittssteuerung mehr oder weniger in überdeckung gelangen.

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19· Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungsqüerschnitt mit zunehmender Drehzahl und bei zunehmender Last abnimmt.
20. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Stellkolbens (14) über einen Geber (95 bis 97) als Kenngröße in einem-elektronischen Steuergerät (E), das einen Kennfeldspeicher enthält für die Steuerung der Abgasrückführung durch ein Abgasrückführventil (103) ausgewertet wird.

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