DE2934437A1

DE2934437A1 - Compression ignition engine injection timing mechanism - has spring-loaded advance lever with valve-controlled servo

Info

Publication number: DE2934437A1
Application number: DE19792934437
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter 8070 Ingolstadt Fuchs; Dr.-Ing. Dr. Werner 8070 Ingolstadt Gengenbach; Geert Dipl.-Ing. 8071 Etting Kuipers; Dr.-Ing. Dr. Gottlieb 7106 Neuenstadt Wilmers
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1979-08-25
Filing date: 1979-08-25
Publication date: 1981-03-12
Also published as: DE2934437C2

Abstract

The mechanism adjusts tha injection timing on a fuel pump for a compression-ignition engine, particularly in a motor vehicle. It has a lever acting on an adjusting member in the pump, and advancing timing dependent on engine temp. The lever (8) is spring-loaded by a tension spring (10) in the advance direction, and thrust in the opposite direction by a pressure pressure or vacuum servo (18), connected by a pipe (42,44) to a pressure or vacuum source (46), e.g. an exhauster. Above a set temp. threshold value in the engine a valve (30) in the pipe cuts off the servo from the source.

Description

Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an Device for advance injection timing

eine Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an einer Kraftstoff-Einspritzpumpe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art. a fuel injection pump for compression ignition engines The invention relates to a device for advance injection timing on a fuel injection pump according to the preamble of claim 1 specified Art.

Eine derartige Vorrichtung zur Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen ist beispielsweise in der DE-OS 26 44 042 beschrieben. Durch die Vorverstellung sollen der Kaltstart und das Warmlaufverhalten der Brennkraftmaschine verbessert werden. Dazu wird vorgeschlagen, durch auf ein Verstellglied der Einspritzpumpe einwirkende Mittel den Einspritzzeitpunkt bei kalter oder noch nicht betriebswarmer Brennkraftmaschine unabhängig von der drehzahlabhängigen Verstellung vorzuverstellen. Als Verstellmittel dienen ein temperaturabhängiges Dehnstoffarbeitselement oder ein temperaturabhängig gesteuerter Elektromagnet.Such a device for advance adjustment of the injection time a fuel injection pump for compression ignition internal combustion engines is for example in DE-OS 26 44 042 described. The cold start should be achieved through the advance adjustment and the warm-up behavior of the internal combustion engine can be improved. To this end, it is proposed the injection time by means acting on an adjusting element of the injection pump when the internal combustion engine is cold or not yet at operating temperature, regardless of the speed-dependent adjustment. A temperature-dependent one serves as the adjustment means Expansion work element or a temperature-dependent controlled electromagnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Aufbau einfache und somit kostengünstige Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die zudem funktionssicher, leicht montierbar und ggf. nachrüstbar sein soll.The object of the invention is to provide a structure that is simple in construction and therefore inexpensive To create a device of the generic type, which is also functionally reliable, light should be mountable and, if necessary, retrofittable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved.

Die Verstellkraft und Verstellbewegung wird somit von einem Servomotor, z. B. einer Verstellmembrane oder einer Kolben-Zylinder-Einheit, aufgebracht£ wobei als Druck oder Unterdruckquelle eine an der Brennkraftmaschine vorhandene Einrichtung, z. B eine Schmierölpumpe oder beverzugt eine Unterdruckpumpe, mitverwendet werden kann. Der Servomotor kann mit einfachen Mitteln am Gehäuse der Einspritzpumpe oder an einer anderen geeigneten Stelle qfestigt werden. Auch das Ventil kann einen einfachen Aufbau aufweisen, da es nur ein# Steuerungsfunktion erfüllt und Beine Der stellkräfte bzw. -bewegung ausübt.The adjustment force and adjustment movement is thus provided by a servomotor, z. B. an adjusting membrane or a piston-cylinder unit, applied £ whereby an existing device on the internal combustion engine as a pressure or vacuum source, z. B a lubricating oil pump or, in default, a vacuum pump, can also be used can. The servomotor can with simple means on the housing of the injection pump or be fixed in another suitable place. The valve can also be a simple one Have structure, since it only fulfills a control function and legs of the actuating forces or movement.

Das Ventil ist zweckmäßig entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 2 ausgebildet. Es bildet somit ein einfache Umschaltventil, welches in der einen Stellung den Servomotor mit der Druck-bzw. Unterdruckquelle und in der anderen Stellung den Servemotor mit dem Atmosphärendruck verbindet bzw. die Druck- oder Unterdruckquelle abtrennt. Das Ventil kann in an sich bekannter Weise elektromagnetisch gesteuert sein, wobei ggf. ein bereits vorhandener Stromkreis für eine Temperaturüberwachungselnrichtung (sogen. Raltfahrleuchte) als Ansteuerung verwendet werden kann.The valve is appropriate according to the features of claim 2 trained. It thus forms a simple switch valve, which in the one Position the servomotor with the pressure or Vacuum source and in the other position connects the servo motor to atmospheric pressure or the pressure or vacuum source separates. The valve can be used in a manner known per se electromagnetic be controlled, possibly an already existing circuit for a temperature monitoring device (so-called Raltfahrlicht) can be used as control.

Bevorzugt werden jedoch die Merkmale des Patentanspruches 3 vorgeschlagen, gemäß denen das Ventil unmittelbar abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine gesteuert wird. Dies ergibt einen sehr geringen Steuerungsaufwand und eine hohe Funktionssicherheit.However, the features of claim 3 are preferably proposed, according to which the valve is directly dependent on the temperature of the internal combustion engine is controlled. This results in a very low control effort and a high one Functional reliability.

Das Ventil kann gemäß Patentanspruch 4 ausgebildet sein. Damit ergeben sich exakte Umschaltpunkte unter Vermeidung von instabilen Ventilstellungen.The valve can be designed according to claim 4. So surrender exact switchover points while avoiding unstable valve positions.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Kraftstoff-Einspritzpumpe mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes.An embodiment of the invention is described in more detail below. The drawing shows a schematic representation of a fuel injection pump with the device according to the invention for advance adjustment of the injection time.

Eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 2 ist in nicht dargestellter Weise an einer selbstzündenden Hubkolben-Brennkraftmaschine 4 angebaut und wird synchron mit deren Kurbelwelle angetrieben.A fuel injection pump 2 is not shown attached to a self-igniting reciprocating internal combustion engine 4 and is synchronized driven with their crankshaft.

Innerhalb der Einspritzpumpe 2 ist eine drehzahlabhängige Verstellvorrichtung vorgesehen, mittels der der Einspritzzeitpunkt bei zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine in bekannter Weise vorverstellt wird. Diesem sogen. Spritzzeitpunktversteller ist eine weitere Verstellvorrichtung überlagert, mit der unabhängig von der Drehzahl der Einspritzzeitpunkt vorverlegt werden kann, wodurch das Startverhalten der Brennkraftmaschine im kalten Zustand und deren Warmlaufverhalten im Teillastbereich verbessert werden.Inside the injection pump 2 is a speed-dependent adjusting device provided, by means of which the injection time with increasing speed of the internal combustion engine is advanced in a known manner. This so-called. Injection timing adjuster is one additional adjustment device superimposed, with the independent The injection time can be brought forward by the speed, thereby reducing the starting behavior the internal combustion engine when cold and its warm-up behavior in the partial load range be improved.

Da der innere Aufbau und die Funktion von Einspritzpumpen bzw.Since the internal structure and function of injection pumps or

von Spritzzeitpunktverstellern nicht Gegenstand der Erfindung und zudem ausreichend bekannt sind (siehe z. B. FR-PS 368 447; DE-GM 18 36 346 oder DE-AS 25 21 827), wird auf eine nähere Erläuterung verzichtet.of injection timing adjusters not the subject of the invention and are also sufficiently known (see e.g. FR-PS 368 447; DE-GM 18 36 346 or DE-AS 25 21 827), a more detailed explanation is dispensed with.

An der Einspritzpumpe 2 ist eine Welle 6 drehbar gelagert, die einen Hebel 8 trägt. Die Welle 6 korrespondiert im Innern der Einspritzpumpe 2 in nicht gezeigter Weise mit der von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängigen Verstellvorrichtung derart, daß beim Verschwenken des Hebels 8 entgegen dem Uhrzeigersinn der Einspritzzeitpunkt in einem definierten Verhältnis vorverlegt wird, während in der entgegengesetzten Schwenkrichtung diese Vorverstellung aufgehoben wird und nur noch eine dreht zahlabhängige Vorverstellung erfolgt.On the injection pump 2, a shaft 6 is rotatably mounted, the one Lever 8 carries. The shaft 6 does not correspond inside the injection pump 2 in FIG The manner shown with the adjusting device independent of the speed of the internal combustion engine such that when the lever 8 is pivoted counterclockwise, the injection time is brought forward in a defined ratio, while in the opposite Pivoting direction this advance adjustment is canceled and only one rotates number-dependent Advance adjustment takes place.

An dem Hebel 8 greift eine Zugfeder 10 an, die an einer Gehäuse,* wand 12 der Einspritzpumpe 2 eingehängt ist und den Hebel 8 entgegen dem Uhrzeigersinn vorspannt. Am freien Ende des Hebels 8 ist eine Zugstange 14 angelenkt, die andererseits an der Membrane 16 eines Servomotors 18 befestigt ist. Die Membrane 16 unterteiIt den Servomotor t8 in zwei Kammern 20, 22 wobei die Kammer 20 ständig mit der Atmosphäre verbunden ist. Der Servomotor 18 ist über eine Lasche 24 mit der Einspritzpumpe 2 fest verbunden.A tension spring 10 acts on the lever 8 and is attached to a housing, * wall 12 of the injection pump 2 is suspended and the lever 8 counterclockwise pretensioned. At the free end of the lever 8, a pull rod 14 is articulated, which on the other hand on the membrane 16 of a servo motor 18 is attached. The membrane 16 divides the servomotor t8 into two chambers 20, 22 with the chamber 20 constantly connected to the atmosphere. The servomotor 18 is connected via a bracket 24 the injection pump 2 firmly connected.

An einer einen Kühlkanal 26 begrenzenden Wand 28 der Brennkraftmaschine 4 ist ein Ventil 30 eingesetzt. Das Ventil 30 beinhaltet eine Kammer 32t in die drei Ausgänge 34, 36, 38 münden. In die Kammer 32 ist ein Bimetall-Kippglied 40 eingesetzt, welches in seinen zwei möglichen Schaltstellungen entweder den mit der Atmosphare verbundenen Ausgang 34 oder den Ausgang 38 verschließt.On a wall 28 of the internal combustion engine that delimits a cooling duct 26 4 a valve 30 is inserted. The valve 30 includes a chamber 32t in the three exits 34, 36, 38 open. A bimetal tilting member 40 is located in the chamber 32 used, which in its two possible switching positions either with the Atmosphere connected outlet 34 or outlet 38 closes.

Aufgrund der Geometrie des Bimetall-Kippgliedes wird eine Schalt hysteresis erzielt, die instabile VentIlstellungen ausschließt.Due to the geometry of the bimetal flip-flop, a switching hysteresis occurs achieved, which excludes unstable valve positions.

Der Ausgang 36 des Ventiles 30 ist über eine Leitung 42 mit der Kammer 22 des Servomotors 18 verbunden. Der Ausgang 38 ist über eine Leitung 44 mit der Saugseite einer Vakuumpumpe 46 verbunden.The outlet 36 of the valve 30 is connected to the chamber via a line 42 22 of the servo motor 18 connected. The output 38 is via a line 44 with the Suction side of a vacuum pump 46 connected.

welche ebenfalls von der Brennkraftmaschine 4 angetrieben wirdw Die Vakuumpumpe 46 dient hauptsächlich zur Versorgung von unter druckbetatigten Einrichtungen des Kraftfahrzeuges, beispielsweise zur Versorgung eines Bremskraftverstärkers.which is also driven by the internal combustion engine 4 Vacuum pump 46 is mainly used to supply pressurized devices of the motor vehicle, for example to supply a brake booster.

Ist die Brennkraftmaschine im kalten Zustand, so nimmt das Ventil 30 die gezeichnete Stellung ein, d. h. die Kammer 22 ist über die Ausgang 36, 34 des Ventiles 30 mit der Atmosphäre verbunden, während der mit der Vakuumpumpe 46 korrespondierende Ausgang 38 verschlossen ist. Dementsprechend wird der Hebel 8 durch die Kraft der Zugfeder 10 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt und der Einspritzzeitpunkt in einem definierten Verhältnis vorverlegt.If the internal combustion engine is cold, the valve decreases 30 the position shown, d. H. the chamber 22 is via the exit 36, 34 of the valve 30 connected to the atmosphere, while with the Vacuum pump 46 corresponding output 38 is closed. Accordingly, will the lever 8 is pivoted counterclockwise by the force of the tension spring 10 and the injection time is brought forward by a defined ratio.

Dieser Zustand bleibt während des Startens der Brennkraftmaschine und während des Warmlaufens bis zu einer bestimmten Temperaturschwelle von beispielsweise 350C erhalten.This state remains when the internal combustion engine is started and during warm-up up to a certain temperature threshold of, for example 350C received.

Oberhalb dieser Temperatur schaltet das Bimetall-Kippglied 40 in seine zweite mögliche Schaltstellung um, in der es den Ausgang 34 verschließt und zugleich den Ausgang 38 öffnet, bzw. den Servomotor 18 mit der Vakuumpumpe 46 verbindet. Somit kann sich der in der Vakuumpumpe 46 erzeugte Unterdruck über die Leitungen 44, 42 in die Kammer 22 fortpflanzen. Aufgrund der Druckdifferenz in den Kammern 20, 22 wird dann die Membrane 16 auf der Zeichnung nach rechts bewegt und somit der Hebel 8 entgegen der Kraft der Zugfeder 10 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wodurch die Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes zurückgenommen wird. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine oberhalb 350C wird dann die Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes in bekannter Weise ausschließlich abhängig von der Drehzahl bewirkt.Above this temperature, the bimetal rocker element 40 switches into its second possible switching position in which it closes the output 34 and at the same time the output 38 opens or connects the servomotor 18 to the vacuum pump 46. The negative pressure generated in the vacuum pump 46 can thus be dissipated via the lines 44, 42 propagate into chamber 22. Due to the pressure difference in the chambers 20, 22 the membrane 16 is then moved to the right in the drawing and thus the lever 8 is pivoted clockwise against the force of the tension spring 10, whereby the advance of the injection time is withdrawn. When operating the Internal combustion engine above 350C is then the advance adjustment of the injection time effected in a known manner exclusively depending on the speed.

Wird die Brennkraftmaschine stillgesetzt und sinkt deren Temperatur auf einen Wert von unter beispielsweise 300C ab, so springt das Bimetall-Kippglied 40 wieder in seine gezeichnete Schaltstellung und trennt den Servomotor 8 von der Vakuumpumpe 46 ab. Der Hebel 8 wird dann durch die Kraft der Zugfeder 10 wieder in seine einer Vorversteilung des Einspritzzeitpunktes entsprechenden Stellung geschwenkt.If the internal combustion engine is shut down and its temperature drops drops to a value below, for example 300C, the bimetal flip-flop element jumps 40 again in its switching position shown and disconnects the servo motor 8 from the vacuum pump 46. The lever 8 is then activated by the force of the tension spring 10 again in its corresponding to a predistribution of the injection time Swiveled position.

Das gezeichnete Ausführungsbeispiel ist besonders dann vorteilhaft, wenn an der Brennkraftmaschine bereits eine Vakuumpumpe für den Betrieb von anderen unterdruckbetätigten Einrichtungen vorhanden ist. Bei drosselklappengesteuerten Brennkraftmaschinen ist es auch möglich, den Unterdruck im Saugrohr stromab der Drosselklappe abzunehmen. Anstelle einer pneumatischen Betätigung ist auch eine hydraulische Betätigung des Servomotors möglich. Als Druckquelle könnte die Schmierölpumpe der Brennkraftmaschine oder eine von der Brennkraftmaschine angetriebene zusätzliche Hydraulikpumpe, beispielsweise für die Betätigung einer Servolenkung, verwendet werden.The illustrated embodiment is particularly advantageous if the internal combustion engine already has a vacuum pump for the operation of others vacuum-operated devices is available. With throttle valve controlled Internal combustion engines, it is also possible to reduce the negative pressure in the intake manifold downstream of the Remove the throttle valve. Instead of pneumatic actuation, there is also a hydraulic actuation of the servomotor possible. The lubricating oil pump could be used as the pressure source the internal combustion engine or an additional driven by the internal combustion engine Hydraulic pump, for example, used to operate a power steering will.

Der Servomotor könnte dann als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführt sein und der Ausgang 34 des Ventiles 30 über eine weitere Leitung mit dem drucklosen Vorratsbehälter der Hydraulikpumpe verbunden sein.The servomotor could then be designed as a piston-cylinder unit his and the output 34 of the valve 30 via another line with the unpressurized Be connected to the reservoir of the hydraulic pump.

Claims

Device for advance injection timing on a fuel injection pump for self-igniting internal combustion engines A n s p r ü c h e ¼ 1. Device for advance injection timing on a fuel injection pump for compression ignition internal combustion engines, in particular in motor vehicles, with an acting on an adjusting member of the injection pump Lever that is dependent on the machine temperature in the sense of an advance adjustment of the The injection timing is actuated by the following Features: a) the lever (8) is by means of a storage force (tension spring 10) in the direction pre-adjusted injection time applied, b) the lever engages in the opposite direction Direction of force a servomotor (18) charged with pressure or negative pressure on, c) the servomotor (18) is connected to a pressure or vacuum source via a line (42, 44) (Vacuum pump 46) connected and d) in the line (42, 44) is a Valve (30) arranged, which the servomotor (18) above a certain temperature threshold the internal combustion engine from the pressure resp.

Disconnects the vacuum source.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the valve (30) is provided with three outlets, one of which (36) with the servomotor (18), one (38) with the pressure or vacuum source and one (34) is connected to atmospheric pressure and that it is the servo motor (18) below a certain temperature threshold with the pressure or negative pressure source (vacuum pump 46) and connects to atmospheric pressure above a certain temperature threshold.

3. Device according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the valve (30) at one of the temperature of the internal combustion engine relevant point and arranged by means of an expansion element (bimetal tilting member 40) is controlled.

4. Device according to claims 1 to 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the valve (30) is a bimetallic rocker element (40) with a Has switching hysteresis.