DE2931937C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der Gattung des Patentanspruchs, nach Patent 26 48 043.

Bei der durch das Hauptpatent 26 48 043 bzw. die gleichnahmige DE-OS bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art ist im Abflußkanal ein Druckventil angeordnet, dessen Ventilschließglied dem Druck im Federraum des Drucksteuerventils ausgesetzt und über einen Thermo­ staten temperaturabhängig aufsteuerbar ist. Die durch diese von Kenngrößen der Brennkraftmaschine abhängige Zusatzsteuerung bewirkte Änderung der üblichen drehzahlabhängigen Normalverstellcharak­ teristik des Spritzverstellers wirkt unabhängig davon, mit welcher Drehzahl die Brennkraftmaschine betrieben wird, was bei Betrieb mit hoher Drehzahl und noch kalter Brennkraft­ maschine eine Verschlechterung der Abgasqualität sowie des Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Kraftstoffeinspritzpumpe so zu verbessern, daß ab einer vorgegebenen höheren Drehzahl die kenngrößenabhängige Zusatzsteuerung für den Spritzbeginn abgeschaltet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil einer solchen Ausbildung besteht da­ rin, daß das Schieberventil entkoppelt ist vom Druck­ steuerventil. Somit ergibt sich eine hohe Genau­ igkeit der drehzahlabhängigen Abschaltung der kenngrößenabhängigen Zusatzsteuerung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung vereinfacht dargestellt und im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Erfindung und

Fig. 2 ein Funktionsdiagramm derselben.

In den Nockenantrieb einer Kraftstoffeinspritzpumpe 1 greift über einen Stift 2 für die Verstellung des Spritzbeginn­ zeitpunktes ein Verstellkolben 3 ein. Der Verstellkolben 3 wird durch in einem Arbeitsraum 4 befindliche Druck­ flüssigkeit entgegen einer Rückstellfeder 5 verschoben, wobei, je weiter der Kolben 3 in Richtung Feder 5 verscho­ ben wird, der Spritzbeginn bezüglich des oberen Tot­ punktes des Brennkraftmaschinenkolbens nach "Früh" verschoben wird. Eine Vor­ förderpumpe 6 saugt aus einem Kraftstoffbehälter 7 Kraft­ stoff an und fördert ihn in einen Saugraum 8 der Kraftstoffein­ spritzpumpe 1, aus welchem - nicht näher dargestellt - die eigentliche Kraftstoffeinspritzpumpe mit Kraftstoff versorgt wird und welcher über eine Bohrung 9 im Ver­ stellkolben 3 mit dem Arbeitsraum 4 verbunden ist. Diese Bohrung 9 weist eine Drosselstelle 10 auf. Über ein Druck­ steuerventil 11 wird der Förderdruck der Vorförderpumpe 6 und damit der Druck im Saugraum 8 drehzahlabhängig ge­ steuert, wobei mit zunehmender Drehzahl der Druck norma­ lerweise proportional steigt. Dieser drehzahlabhängige Druck herrscht auch im Arbeitsraum 4, so daß bei zunehmen­ der Drehzahl und somit zunehmendem Druck der Ver­ stellkolben 3 in Richtung "Früh" (nach links) verschoben wird.

In Fig. 5 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem über der Drehzahl n (Abszisse) der Hub s (Ordinate) des Ver­ stellkolbens 3 dargestellt ist. Mit I ist die Kennlinie erfaßt, für die die Spritzbeginnverstellung, d. h. der Hub s und damit die Verstellung in Richtung "Früh" linear mit der Drehzahl n zunimmt. Für Kaltstart und für son­ stige mögliche Forderungen des Brennkraftmaschinenherstellers ist es wünschenswert, daß der Spritzbeginn bis zu einer bestimm­ ten Drehzahl n ₁ in Richtung "Früh" verstellt wird, beispiels­ weise gemäß der Kennlinie II, um danach wiederum den Ver­ lauf gemäß der Kennlinie I zu haben.

Um dies zu erreichen, ist in dem Rückströmkanal 12 des Drucksteuerventils 11 ein Schie­ berventil 13 geschaltet. Das Drucksteuerventil 11 weist einen Drucksteuerkolben 14 auf, der einerseits im Raum auf der Druckseite 15 des Ventils 11 durch den von der Vorförderpumpe 6 geförderten Kraftstoff beaufschlagt ist und an dem andererseits in einem Federraum 16 eine Rückstellfeder 17 angreift. Der Steuerkolben 14 bestimmt in seiner Gleichgewichtslage einen Absteuerquerschnitt 18. Im Steuerkolben 14 ist eine Drosselverbindung 19 vorgesehen, die den Raum auf der Druckseite 15 mit dem Federraum 16 des Ventils 11 verbindet. Je nachdem wie stark durch das Ventil 13 der Stau im Federraum 16 ist, wird das Gleichgewicht am Steuerkolben 14 verändert und der Steuer­ kolben 14 entsprechend in Richtung Verkleinerung des Ab­ steuerquerschnitts 18 verschoben.

Der Schieber 20 des Ventils 13 ist durch den von der Fördermenge der Vorförderpumpe 6 und den Absteuerquerschnitt 18 bestimmten Druck in einem Raum 21 entgegen der Kraft einer Steuerfeder 22 verschiebbar. Der Schieber 20 weist eine Ringnut 23 auf, die mit dem vom Federraum 16 abführenden Rückströmkanal 12 zusammenwirkt. Die Steuerfeder 22 stützt sich auf der dem Schieber 20 abgelegenen Seite an einem Anschlag 24 in Form eines Stellglieds ab, das beispielsweise durch ein Thermo­ element 25 zur Veränderung der Vorspan­ nung der Steuerfeder 22 verschiebbar ist.

In Fig. 1 ist die Anlage unmittelbar nach dem Starten dargestellt. Der Schieber 20 sperrt noch den Rückströmkanal 12, hat jedoch den Steuerkolben 14 entgegen der Feder 17 so weit verschoben, daß eine gewisse Menge Kraftstoff über den Absteuerquerschnitt 18 abströmen kann. Da jedoch der Rückströmkanal 12 des Federraums 16 gesperrt ist, wird der Steuerkolben 14 sehr schnell in eine Lage geschoben, in der der Absteuerquerschnitt 18 auf Null verrin­ gert wird. Der damit bewirkte Druckanstieg im Raum 21 be­ wirkt ein Verschieben des Schiebers 20 in eine Stellung, in der der Rückströmkanal 12 wenigstens teilweise aufge­ steuert wird, so daß der Steuerkolben 14 leicht nachge­ bend sich auf einen hohen Arbeitsdruck, d. h. kleinen Ab­ steuerquerschnitt 18 einstellt. Der Verstellkolben 3 wird gemäß gestrichelter Linie II in Fig. 2 auf "Früh" verschoben. Sobald dann z. B. aufgrund der Erwärmung der Brennkraftmaschine das Thermoelement 25 ein Verringern der Vorspannung der Steuerfeder 22 bewirkt, wird der Drossel­ querschnitt an der Ringnut 23 zum Rückströmkanal 12 hin ver­ größert und entsprechend eine Abnahme des Gradienten der Frühverstellung bewirkt. Sobald jedoch die Drehzahl n ₁ erreicht ist (meist oberhalb der Leerlaufdrehzahl) wird in jedem Fall die Kraft der Steuerfeder 22 durch den Druck im Raum 21 überwunden, so daß der Rückströmkanal 12 stets geöffnet bleibt - das Drucksteuerventil 11 arbeitet entsprechend der Kennlinie I.

Claims (1)

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer Verstelleinrichtung für den Spritzbeginn, mit einem die Förder­ bewegung mindestens eines Pumpenkolbens bewirkenden Nockenantrieb, dessen im Pumpengehäuse gelagerter Teil durch einen entgegen einer Rückstellkraft verschiebbaren Verstellkolben verstellbar ist, dessen Arbeitsraum an eine Vorförderpumpe angeschlossen ist, deren Kraft­ stofförderdruck als im Arbeitsraum wirkender Steuerdruck mittels eines Drucksteuerventils durch gesteuerten Abfluß einer Teilmenge der geförderten Menge drehzahlabhängig steuerbar ist, wobei das Drucksteuerventil einen vom Förderdruck der Vorförderpumpe gegen die Rückstellkraft einer Feder beaufschlagten Steuerkolben hat, der mit einer Steuerkante zum gesteuerten Abfluß der Teilmenge der von der Vorförderpumpe geförderten Menge versehen ist, und das Drucksteuerventil auf seiner Feder­ seite ein Ventil aufweist, das in einem der Druckmittelentlastung dienenden Rückströmkanal des Federraumes angeordnet ist und dessen Ventilschließglied im Öffnungssinn vom durch das Drucksteuerventil gesteuerten Druck und im Schließsinn von einer Steuerfeder beauf­ schlagt ist, die sich mit ihrem dem Ventilschließglied abgewandten Ende an einen Anschlag abstützt, der in Abhängigkeit von Betriebs­ kenngrößen der Brennkraftmaschine, insbesondere der Temperatur der Brennkraftmaschine, verschiebbar ist, und mit einer von der Druck­ seite des Drucksteuerventils zu dessen Federraum führenden ge­ drosselten Verbindung, wobei für den Betriebszustand vom Start bis zum Warmlauf der Brennkraftmaschine die Rückstellkraft auf den Steuerkolben im Sinne einer Spätverlegung des Einspritzbeginns nach dem Start veränderbar ist, nach Patent 26 48 043, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zwischen der Druckseite (15) und dem Federraum (16) des Drucksteuerventils (11) vorgesehene gedrosselte Verbindung parallel zum Abflußweg der Teilmenge verläuft und eine ständige Drosselverbindung konstanten Querschnitts darstellt, daß das Ventil auf der Federseite des Drucksteuerventils (11) als Schieberventil (13) ausgebildet ist, dessen Schieber (20) zur Steuerung des Rückströmkanals (12) eine Ringnut (23) aufweist, und daß die Steuerfeder (22) so ausgelegt ist, daß das Schieberventil (13) ab einer bestimmten höheren Drehzahl unabhängig von der Stellung des Anschlags (24) den Rückströmkanal (12) ganz aufgesteuert hat.