DE2934475C2

DE2934475C2 - Vorrichtung zur spritzzeitpunktvoverstellung an einer kraftstoff-einspritzpumpe fuer selbstzuendende brennkraftmaschinen.

Info

Publication number: DE2934475C2
Application number: DE19792934475
Authority: DE
Inventors: Klaus Dieter 8070 Ingolstadt Fuchs; Werner Dr.-Ing. Dr. 8070 Ingolstadt Gengenbach; Geert Dipl.-Ing. 8071 Etting Kuipers; Gottlieb Dr.-Ing. Dr. 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: 1983-09-29
Also published as: DE2934475C3; DE2934475A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung zur Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen ist in der DE-OS 26 44 042 beschrieben. Durch die Vorverstellung sollen der Kaltstart und das Warmlaufverhalten der Brennkraftmaschine verbessert werden. Dies wird erreicht durch auf ein Verstellglied der Einspritzpumpe einwirkende Mittel, die den Einspritzzeitpunkt bei kalter oder noch nicht betriebswarmer Brennkraftmaschine unabhängig von der drehzahlabhängigen Verstellung vorverstellen. Als Verstellmittel dienen unter anderem ein temperaturabhängiges Dehnstoffarbeitselement oder ein temperaturabhängig gesteuerter Elektromagnet.

Diese für eine automatische Betätigung der Spritzzeitpunktvorverstellung dargestellten Mittel sind jedoch relativ aufwendig und wartungsintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung dahingehend auszubilden, daß sie bei einer hohen Funktionssicherheit besonders einfach und wartungsfrei ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst

Da es bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen üblich ist, diese in kaltem Zustand bei Vollaststellung des Beschleunigerhebels (erhöhte Einspritzmenge) zu starten, ist durch die erfindungsgemäße Koppelung des Beschleunigerhebels mit dem Hebel für die Einspritzzeitpunktvorverstellung in höchst einfacher und funktionssicherer Weise eine entsprechende Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes und damit verbunden ein zuverlässiges Anspringen der Brennkraftmaschine sichergestellt Die Koppelung kann unter Berücksichtigung der baulichen Gegebenheiten innerhalb oder außerhalb der Einspritzpumpe erfolgen.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

So kann besonders einfach und zweckmäßig die Koppelung entsprechend den Merkmalen dos Patentanspruches 2 vorgenommen werden. Beispielsweise kann an dem Beschleunigerhebel ein Mitnehmer angeformt sein, in dessen Schwenkbereich dann der Hebel für die Spritzzeitpunktvorverstellung angeordnet ist.

Eine Vorrichtung mit einer Verzögerungseinheit für die Spritzzeitpunktvorverstellung über den Startvorgang hinaus bis zum Erreichen der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine kann zweckmäßig entsprechend den Merkmalen des Patentanspruches 3 ausgestaltet sein. Besondere Übertragungsmittel wie Gestänge, Zwischenhebel etc. können somit entfallen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Verzögerungseinrichtung kennzeichnet Patentanspruch 4. Das z. B. streifenförmige Bimetallelement bildet ein sehr einfaches, kostengünstiges Bauteil und wird vorzugsweise von der unmittelbaren Umgebungstemperatur der Brennkraftmaschine beeinflußt. Gegebenenfalls kann das Bimetallelement in unmittelbarer Nähe des Gehäuses der Brennkraftmaschine derart an der Einspritzpumpe angeordnet sein, daß es deren Strahlungswärme ausgesetzt ist. Diese etwas träge, aber baulich sehr einfache Temperatursteuerung ist anwendbar, weil aufgrund der mechanischen Koppelung zwischen dem Beschleunigerhebel und dem Hebel für die Einspritzzeitpunktvorverstellung ein zuverlässiges Anspringen der Brennkraftmaschine stets dann sichergestellt ist, wenn der Beschleunigerhebel auf Vollast geschwenkt wird.

Durch die Merkmale des Patentanspruches 5 kann ohne Mehraufwand ein kraftstoffsparender Betrieb der Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen bewirkt werden. Die Bedienungsperson kann mit Hilfe des »Druckpunktes« am Gaspedal einen besonders wirtschaftlichen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine feststellen und die Fahrweise darauf abstimmen.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine Kraftstoff-Einspritzpumpe mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum drehzahlunabhängigen Vorverstellen des Einspritzzeitpunktes in schematischer Darstellung.

Eine Kraftstoff-Einspritzpumpe 2 ist an einer nicht

dargestellten selbstzündenden Hubkolben-Brennkraftmaschine angebaut und wird synchron mit deren rCurbelwelle angetrieben.

Auf einer aus der Einspritzpumpe 2 ragenden Welle 4 ist ein Beschleunigerhebel 6 befestigt Der Beschleunigerhebel 6 kann über die Gestängeteile 8, 10, 12 mittels eines an einer Stirnwand 14 eines Kraftfahrzeuges schwenkbar befestigten Gaspedales 16 von einer Leerlaufstellung (kleinste Einspritzmenge) bis zu einer Vollaststellung (größte Einspritzmenge) verschwenkt werden. An einem Steg 18 der Einspritzpumpe 2 ist eine Zugfeder 20 eingehängt, die an dem Beschleunigerhebel 6 angreift und diesen gegen einen Anschlag 22 zurückzustellen sucht

An dem Beschleunigerhebel 6 ist ein Mitnehmer 24 angeformt, in dessen Schwenkbereich der Arm 26 eines Hebels 28 für die drehzahlunabhängige Spritzzeitpunktvorverstellung ragt. Der Hebel 28 ist auf einer aus der Einspritzpumpe 2 ragenden Welle 30 befestigt und wird von der Kraft einer Zugfeder 32 gegen einen L-förmigen Anschlag 34 gespannt, an dem auch die Zugfeder 32 verankert ist

Der Hebel 28 weist einen kreisförmigen, zur Welle 30 konzentrischen Abschnitt mit zwei verschiedenen Krümmungsradien auf, die durch eine radial verlaufende Stufe 36 miteinander verbunden sind. Die Stufe 36 wirkt in noch zu erläuternder Weise mit einem streifenförmigen Bimetallelement 38 zusammen. Das Bimetallelement 38 ist mittels eines Gehäuses 39 an einer Stelle der Einspritzpumpe 2 befestigt, an der es in unmittelbarer Nähe des Gehäuses der Brennkraftmaschine deren Strahlungswärme ausgesetzt ist.

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 über den Hebel 28 unabhängig von der Drehzahl der Einspritzzeitpunkt vorverlegt werden kann, wodurch das Startverhalten der Brennkraftmaschine im kalten Zustand und deren Warmlaufverhalten im Teillastbereich verbessert werden. Über den Teillastbereich hinaus hat diese Vorverstellung keinen Einfluß auf die Brennkraftmaschine, weil sie dann von der drehzahlabhängigen Vorverstellung überwogen wird. Die Welle 30 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 28 im Uhrzeigersinn der Einspritzzeitpunkt in einem definierten Verhältnis vorverlegt wird, während beim Anlegen des Hebels 28 an dem Anschlag 34 diese Vorverstellung aufgehoben ist und nur noch eine drehzahlabhängige Vorverstellung erfolgt. Da der innere Aufbau und die Funktion von Einspritzpumpen bzw. von Spritzzeitpunktverstellern nicht Gegenstand der Erfindung und zudem ausreichend bekannt sind (siehe z. B. FR-PS 3 68 447; DE-GM 18 36 346 oder DE-AS 25 21827), wird auf eine nähere Erläuterung verzichtet.

Der Mitnehmer 24 des Beschleunigerhebels 6 und der Arm 26 des Hebels 28 wirken kinematisch derart zusammen, daß beim Verschwenken des Beschleunigerhebels 6 von der Leerlaiifstellung (strichpunktierte Linie 40) heraus dieser in einer Stellung (strichpunktierte Linie 42) nahe Vollast an dem Arm 26 zur Anlage kommt. Bei einem weiteren Verschwenken des Beschleunigerhebels 6 in die absolute Vollaststellung (strichpunktierte Linie 44) wird über den Mitnehmer 24 und den Arm 26 der Hebel 28 im Uhrzeigersinn von dem Anschlag 34 weg in eine Stellung geschwenkt die eine drehzahlunabhängige Vorverstellung des Einspritzzeitpunkies in einem definierten Verhältnis bestimmt Die Stufe 36 an dem kreisförmigen Abschnitt des Hebels 28 ist so angeordnet, daß in dieser Lage das freie Ende des streifenförmigen Bimetallelementes 38 an dem Umfangsbereich mit dem kleineren Krümmungsradius zur Anlage kommt und ein Zurückschwenken des Hebel.·: 28 verhindert ist Das streifenförmige Bimetallelement 38 ist so ausgelegt, daß es im kalten Zustand gegen den Hebel 28 vorgespannt ist während es sich im warmen Zustand von dem Hebel 28 weg verformt (siehe gestrichelte Linien).

Soll die Brennkraftmaschine im kalten Zustand gestartet werden, so wird der Beschleunigerhebel 6 auf Vollast geschwenkt wodurch der Hebel 28 über den

2ü Mitnehmer 24 und den Arm 26 in die mit vollen Linien gezeichnete Position geschwenkt wird. In dieser Lage rastet das gegen den Hebel 28 vorgespannte Bimetallelement 38 an der Stufe 36 ein. Nach dem Starten der Brennkraftmaschine bleibt der Hebel 28 bzw. die Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes unabhängig von der Stellung des Beschleunigerhebels 6 so lange erhalten, wie das Bimetallelement 38 an der Stufe 36 anliegt.

Mit zunehmender Erwärmung der Brennkraftmaschine bzw. des Bimetallelementes 38 beginnt sich dieses von dem Hebel 28 weg zu verformen und gibt schließlich den Hebel 28 frei. Sofern der Beschleunigerhebel in einer Laststellung außerhalb des durch die strichpunktierten Linien 42, 44 begrenzten Bereiches befindet kann der Hebel 28 durch die Kraft der Feder 32 gegen den Anschlag 34 geschwenkt werden, so daß die Einspritzzeitpunktvorverstellung aufgehoben ist. Befindet sich der Beschleunigerhebel 6 beispielsweise in der Vollaststellung (strichpunktierte Linie 44), so kann der Hebel 28 erst dann zurückgeschwenkt werden, wenn der Beschleunigerhebel 6 aus der Vollaststellung zurückgenommen wird. Auf die Funktion der Brennkraftmaschine bzw. auf die Spritzzeitpunktvorverstellung hat dies jedoch, wie bereits ausgeführt, keinen Einfluß, da die innerhalb der Einspritzpumpe wirkende drehzahlabhängige Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes die durch den Hebel 28 bewirkte drehzahlunabhängige Vorverstellung weit überwiegt. Das Zusammenwirken des Beschleunigerhebels 6 mit

"><> dem Hebel 28 kann vorteilhaft noch zu einem Kraftstoff sparenden Betrieb der Brennkraftmaschine genutzt werden. Wird die Kraft der Zugfeder 32 entsprechend ausgelegt, so kann der Fahrer des Kraftfahrzeuges beim Betätigen des Gaspedales 16 den Punkt deutlich fühlen, an dem sich der Mitnehmer 24 an den Arm 26 des Hebels 28 anlegt und diesen bei einer weiteren Betätigung des Beschleunigerhebels 6 entgegen der sich zu der Kraft der Zugfeder 20 addierenden Kraft der Zugfeder 32 mitschwenkt. Dieser Druckpunkt kann konstruktiv in eine Stellung (strichpunktierte Linie 42) des Beschleunigerhebels 6 gelegt werden, die dem höchsten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine entspricht. Der Fahrer kann somit in Kraftstoff sparender We^e bei Konstantfahrten den höchsten Wirkungsgrad nutzen, während bei Beschleunigungen durch Übertreten des Druckpunktes die höchste Leistung der Brennkraftmaschine verfügbar bleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Spritzzeitpunktvorverstellung an einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für selbstzündende Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem auf ein Verstellglied der Einspritzpumpe einwirkenden Hebel, der zumindest bei kalter Brennkraftmaschine im Sinne einer drehzahlunabhängigen Vorverstellung des Einspritzzeitpunktes betätigt wird, und mit einem weiteren, willkürlich betätigbaren Beschleunigerhebel zum Verstellen der Einspritzmenge, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigerhebel (6) und der Hebel (28) für die Spritzzeitpunktvorverstellung derart miteinander gekoppelt sind, daß beim Betätigen des Beschleunigerhebels (6) auf Vollast zugleich der Hebel (28) für die Spritzzeitpunktvorvet stellung betätigt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebe! (28) für die Spritzzeitpunktvorverstellung im Schwenkbereich des Beschleunigerhebels (16) angeordnet ist und von diesem unmittelbar betätigt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Verzögerungseinrichtung z. B. in Form eines Birnetallelements, die die Spritzzeitpunktvorverstellung unterhalb einer bestimmten Temperaturschwelie der Brennkraftmaschine über den gesamten Lastbereich aufrechterhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung am Hebel (28) für die Spritzzeitpunktvorverstellung angreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bimetallelement (38) ausgebildete Verzögerungseinrichtung an der Einspritzpumpe (2) festgelegt ist und mit einer radial abragenden Stufe (36) eines kreisförmigen Abschnittes des Hebels (28) für die Spritzzeitpunktvorverstellung zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigerhebei (6) im oberen Lastbereich an dem Hebel (28) für die Spritzzeitpunktvorverstellung angreift und diesen entgegen der Kraft einer Feder (32) betätigt und daß die Stellung des Beschleunigerhebels (6) im Druckpunkt den höchsten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine markiert.