DE3142145C2

DE3142145C2 -

Info

Publication number: DE3142145C2
Application number: DE19813142145
Authority: DE
Inventors: Ruediger 8000 Muenchen De Kuss
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1990-06-21
Also published as: DE3142145A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritz pumpe für Brennkraftmaschinen, mit einem Drucksteuer ventil zur drehzahlabhängigen Steuerung des Kraftstoff drucks und einem zugeordneten Druckhalteventil zur Konstanthaltung des Kraftstoffdruckes während der Anlauf phase.The invention is based on a fuel injection pump for internal combustion engines, with a pressure control valve for speed-dependent control of the fuel pressure and an associated pressure control valve Keeping the fuel pressure constant during start-up phase.

Bei bekannten derartigen Einspritzpumpen wird zur Verbes serung des Start- bzw. Abgasverhaltens der Brennkraft maschine der Kraftstoffdruck in der Anlaufphase verrin gert bzw. erhöht. Drucksteuer- und -halteventil sind parallel bzw. in Reihe angeordnet (vgl. DE-OS 29 31 937 und 29 31 944 bzw. DE-OS 29 31 978 und 29 31 987). Die Steuerung des Druckhalteventils erfolgt bei den bekann ten Ausführungen mit Hilfe von elektrisch oder thermisch beheizten Dehnstoffelementen oder durch Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck. Bedingt durch Fertigungstoleranzen ist die Wirkdauer des Druckhalteventils nur völlig unzureichend an die tatsächlichen Erfordernisse angepaßt. Da die verwendeten Steuerelemente das Druckhalteventil nicht an einem definierten Drehzahlwert unwirksam schalten, sondern diese Schaltung nur in einem bestimmten Toleranzbereich erfolgt, liegt der tatsächliche Schaltpunkt des Druckhalteventils und damit der Übergang zur drehzahlproportionalen Steuerung des Kraftstoffdrucks in der Regel bei einer viel zu hohen Drehzahl. Dies kommt daher, daß auch am unteren Ende des Toleranz bereichs der Schaltpunkt des Druckhalteventils nicht unter einem vorgegebenen Drehzahlwert liegen darf. Für Druckhalteventile am oberen Ende des Toleranzbereichs ergibt sich daher ein Abschaltverhalten, das bei einer viel zu großen Drehzahl liegt.In known injection pumps of this type become a verb improvement of the start or exhaust behavior of the internal combustion engine machine the fuel pressure in the start-up phase increased or increased. Pressure control and holding valve are arranged in parallel or in series (cf. DE-OS 29 31 937 and 29 31 944 and DE-OS 29 31 978 and 29 31 987). The The pressure control valve is controlled by the known versions with the help of electrical or thermal heated expansion elements or by applying the fuel pressure. Due to manufacturing tolerances the duration of the pressure control valve is only complete insufficiently adapted to the actual requirements. Because the controls used the pressure control valve not at a defined speed value switch ineffective, but only this circuit is within a certain tolerance range actual switching point of the pressure control valve and thus the transition to speed-proportional control of the Fuel pressure usually at a much too high speed. This is because even at the lower end of the tolerance the switching point of the pressure control valve is not may be below a predetermined speed value. For Pressure control valves at the upper end of the tolerance range This results in a switch-off behavior that occurs with a is much too high speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraft stoffeinspritzpumpe der eingangs genannten Art zu schaf fen, bei der der Übergang zur drehzahlproportionalen Steuerung des Kraftstoffdrucks unabhängig von Fertigungs toleranzen bei einem exakt festlegbaren Drehzahlwert erfolgt.The invention has for its object a force sheep injection pump of the type mentioned fen, in which the transition to speed-proportional Control of fuel pressure regardless of manufacturing tolerances with a precisely definable speed value he follows.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das Druck halteventil ein Magnetschaltventil ist, das nur während der Anlaufphase bei einer vorgegebenen Drehzahl von seinem einen in den anderen Schaltzustand übergeht.The invention solves this problem in that the pressure holding valve is a solenoid valve that only during the start-up phase at a given speed of one goes into the other switching state.

Durch digitale Ansteuerung des Druckhalteventils läßt sich der Schaltpunkt exakt definieren. Dieser Schalt punkt wird von jedem derartigen Druckhalteventil exakt eingehalten. Auch eine Änderung des gewünschten Schalt punkts läßt sich durch einfache Änderung der Ansteuerung des Magnetschaltventils auf unkomplizierte Weise erreichen.By digitally controlling the pressure control valve the switching point is exactly defined. This switching point becomes exact from each such pressure-maintaining valve adhered to. Also a change in the desired switching points can be changed by simply changing the control of the solenoid switching valve in an uncomplicated way.

Zwar ist es aus der genannten DE-OS 29 31 944 zusätzlich bekannt, ein weiteres Magnetschaltventil parallel zum Druck halteventil zu schalten, um damit dessen Wirkung gezielt abzuschalten. Über die Ansteuerung des Magnetschaltventils ist dabei keine nähere Aussage gemacht. Ferner ist dabei stets das vom Magnetschaltventil unabhängige Druckhalteventil vorgesehen, dessen offensichtlich erkannte mangelhafte Arbeitsweise durch das zusätzliche Magnetschaltventil korri giert werden muß. Gegenüber dieser bekannten Ausführung zeichnet sich die Erfindung durch eine deutliche und auf überraschende Weise erzielte Verringerung des Bauaufwan des aus.It is in addition from the aforementioned DE-OS 29 31 944 known, another solenoid switching valve parallel to the pressure holding valve to switch, so that its effect is targeted switch off. Via the control of the solenoid switching valve no further statement is made. It also includes always the pressure control valve independent of the solenoid switching valve provided its obviously recognized defective Working through the additional solenoid switching valve corri must be greeded. Compared to this known version the invention is characterized by a clear and Surprisingly achieved reduction in construction work the out.

Die besondere elektrische Ansteuerung des erfindungsge mäßen Druckhalteventils ermöglicht mit geringem Aufwand eine zusätzliche Verbesserung des Druckverhaltens der Einspritzpumpe. Liegt zwischen dem Drehzahlgeber und dem Magnetschaltventil ein temperaturabhängig betätigter Schalter, so kann mit Hilfe dieses Schalters erreicht werden, daß das Druckhalteventil beispielsweise nur unter einer vor gegebenen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine wirksam ist. Nur in diesem Fall ist der Schalter geschlos sen, während er sonst, das heißt für höhere Betriebs temperaturen, geöffnet ist. In letzterem Fall wird das Druckhalteventil nicht mehr angesteuert und ist daher wirkungslos.The special electrical control of the fiction moderate pressure control valve enables with little effort an additional improvement in the printing behavior of the Injection pump. Is between the speed sensor and the Solenoid switching valve a temperature-dependent operated switch, can be achieved with the help of this switch that the pressure control valve, for example, only under one given operating temperature of the internal combustion engine is effective. The switch is only closed in this case sen while he otherwise, that is for higher operating temperatures, is open. In the latter case it will Pressure control valve is no longer activated and is therefore ineffective.

Als Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine eignet sich beispielsweise die Kühlwassertemperatur. Hierfür sind in der Regel meist ohnehin bereits Geber vorhanden, so daß das für den temperaturabhängigen Schalter erfor derliche Signal ohne zusätzlichen Aufwand gewonnen wer den kann.Suitable as the operating temperature of the internal combustion engine the cooling water temperature, for example. Therefor there are usually already donors, so that the for the temperature-dependent switch Any signal obtained without additional effort that can.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigtThe invention is based on a Darge in the drawing presented embodiment explained in more detail. In this shows

Fig. 1 die wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe zur Kraftstoffdruck steuerung, und Fig. 1 shows the essential parts of a fuel injection pump for fuel pressure control, and

Fig. 2 den Verlauf des Kraftstoffdrucks bzw. den diesem proportionalen Spritzzeitpunkt. Fig. 2 shows the course of the fuel pressure or the injection timing proportional to this.

Eine nicht im einzelnen dargestellte Kraftstoffeinspritz pumpe für beispielsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine enthält eine Förderpumpe 2, ein Drucksteuerventil 3 und ein Druckhalteventil 4. Das Drucksteuerventil 3 enthält eine Steuerringnut 5 und eine Drossel 6, während das Druckhalteventil 4 als Magnetschaltventil mit einem Magnet stößel 7 und einer als bewegliches Ventilteil dienenden und durch eine Ventilfeder 8 auf einen Ventilsitz 9 ge preßten Kugel 10 ausgerüstet ist. Der Magnetstößel 7 wird durch einen Magneten 11 bewegt, der drehzahlabhängig geschaltet ist. Hierzu ist in der Stromzuführung des Magneten 11 ein Schalter 11′ angeordnet, der ab einer vorgege benen Drehzahl n von beispielsweise 1500 U/min geschlossen ist. Der Schalter 11′ wiederum ist durch ein nicht dargestelltes Stellglied betätigt, dem ein drehzahl proportionales Signal, beispielsweise das Ausgangssignal eines Drehzahlmessers, zugeführt ist und das bei der vorgegebenen Drehzahl wirksam ist.A fuel injection pump, not shown in detail, for example for a diesel internal combustion engine, contains a feed pump 2 , a pressure control valve 3 and a pressure holding valve 4 . The pressure control valve 3 contains a control ring groove 5 and a throttle 6 , while the pressure control valve 4 as a solenoid valve with a magnetic plunger 7 and a serving as a movable valve part and by a valve spring 8 on a valve seat 9 pressed ball 10 is equipped. The magnetic plunger 7 is moved by a magnet 11 which is switched as a function of the speed. For this purpose, a switch 11 'is arranged in the power supply of the magnet 11 , which is closed from a predetermined speed n of, for example, 1500 rpm. The switch 11 ' in turn is actuated by an actuator, not shown, to which a speed-proportional signal, for example the output signal of a tachometer, is supplied and which is effective at the predetermined speed.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung zum Erreichen einer Erhöhung des Kraftstoff drucks in der Anlaufphase und damit einer Frühverstel lung des Einspritzzeitpunkts beschrieben. Beim Starten der Brennkraftmaschine nehmen das Drucksteuerventil 3 und das Druckhalteventil 4 die gezeigten Stellungen ein. Das Drucksteuerventil 3 verschließt eine Abflußöffnung 12, während das Druckhalteventil 4 ebenfalls geschlossen ist und den mit einer Feder 13 versehenen Federraum 14 des Drucksteuerventils 3 ebenfalls schließt.The operation of the arrangement shown to achieve an increase in the fuel pressure in the start-up phase and thus an early adjustment of the injection timing is described below. When starting the internal combustion engine, the pressure control valve 3 and the pressure holding valve 4 assume the positions shown. The pressure control valve 3 closes a drain opening 12 , while the pressure holding valve 4 is also closed and also closes the spring chamber 14 of the pressure control valve 3 provided with a spring 13 .

Die Förderpumpe 2 erzeugt bereits bei sehr geringen Drehzahlen einen relativ hohen Kraftstoffdruck und lie fert damit eine erhebliche Frühverstellung des Ein spritzzeitpunkts. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Bei einer weiteren Erhöhung der Drehzahl gibt der Ventilkörper 15 des Drucksteuerventils 3 die Abflußöffnung 12 zuneh mend frei. Dadurch wird der Kraftstoffdruck und damit der Einspritzzeitpunkt auf dem gleichen Wert gehalten (Gerade I). Bis hin zu dem vorgegebenen Drehzahlwert, bei dem der Magnet 11 erregt wird, ist das Druckhalteventil 4 ge schlossen. Wird dieser Drehzahlwert erreicht, so wird der Magnet 11 eingeschaltet, der Magnetstößel 7 hebt die Kugel 10 vom Ventilsitz 9 ab, wodurch der Federraum 14 entlastet wird, und der Kraftstoffdruck nunmehr mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine drehzahl proportional zunimmt. Der Einspritzzeitpunkt nimmt dann in völlig analoger Weise ebenfalls drehzahlabhängig in Richtung "früh" zu (Teilgerade II).The feed pump 2 generates a relatively high fuel pressure even at very low speeds and thus produces a considerable advance adjustment of the injection timing. This is shown in Figure 2. With a further increase in the speed of the valve body 15 of the pressure control valve 3, the drain opening 12 is increasingly increasing. This keeps the fuel pressure and thus the injection timing at the same value (straight line I). Up to the predetermined speed value at which the magnet 11 is excited, the pressure control valve 4 is closed ge. If this speed value is reached, the magnet 11 is switched on, the magnetic tappet 7 lifts the ball 10 from the valve seat 9 , whereby the spring chamber 14 is relieved, and the fuel pressure now increases in proportion to the speed of the internal combustion engine. The injection time then also increases in a completely analogous manner, depending on the speed, in the "early" direction (partial straight line II).

Fällt die Drehzahl unter den Schaltpunkt des Magneten 11, so bleibt der Magnet 11 aufgrund des irreversiblen Verhaltens des in der Stromversorgung gelegenen Schal ters 11′ weiterhin erregt und hält das Druckhalteventil 4 über den Magnetstößel 7 weiterhin geöffnet. Damit kann der Kraftstoffdruck und damit der Einspritzzeitpunkt drehzahlproportional absinken und Werte annehmen, die in Fig. 2 durch die Teilgerade III dargestellt sind.If the speed falls below the switching point of the magnet 11 , the magnet 11 remains excited due to the irreversible behavior of the switch located in the power supply 11 ' and keeps the pressure control valve 4 on the magnetic plunger 7 still open. The fuel pressure and thus the time of injection can thus decrease in proportion to the speed and assume values which are represented in FIG. 2 by the partial straight line III.

Um zu erreichen, daß das Druckhalteventil 4 nur unter einer vorgegebenen Betriebstemperatur der Brennkraft maschine eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks in der An laufphase bewirken kann, ist in der Stromzuführung des Magneten 11 zusätzlich ein temperaturabhängig betätigter Schalter 16 angeordnet. Dieser Schalter ist mit der Kühl wassertemperatur beaufschlagt und ermöglicht die Strom versorgung des Magneten 11 nur dann, wenn die Kühlwas sertemperatur unter einen vorgegebenen Wert von bei spielsweise 0°C liegt.In order to achieve that can run phase causing the pressure maintaining valve 4 only under a predetermined operating temperature of the internal combustion engine to increase the fuel pressure in the on, in the power supply of the magnet 11 is additionally arranged a temperature dependent actuated switch sixteenth This switch is acted upon by the cooling water temperature and enables the power supply to the magnet 11 only when the cooling water temperature is below a predetermined value of 0 ° C, for example.

Durch die Erfindung wird ein toleranzunabhängiges ein deutiges und auch bei längerem Betrieb unveränderliches Anheben des Kraftstoffdrucks bzw. des Einspritzzeit punkts der Kraftstoffeinspritzpumpe in der Anlaufphase der Brennkraftmaschine erzielt.The invention makes a tolerance-independent one clear and unchangeable even during longer operation Raising the fuel pressure or the injection time points of the fuel injection pump in the start-up phase the internal combustion engine achieved.

Claims

1. Fuel injection pump for internal combustion engines, with a pressure control valve for the speed-dependent control of the fuel pressure and an assigned pressure control valve for keeping the fuel pressure constant during the start-up phase, characterized in that the pressure control valve ( 4 ) is a solenoid valve that only during the start-up phase at a predetermined Speed passes from one to the other switching state.

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the solenoid switching valve ( 4 ) contains a magnet ( 11 ) which is switched by a speed-dependent switch ( 11 ).

3. Fuel injection pump according to claim 1 or 2, characterized in that in the power supply of the magnet ( 11 ) is a temperature-dependent actuated further switch ( 16 ).

4. Fuel injection pump according to claim 3, characterized in that the further switch ( 16 ) operates in dependence on the cooling water temperature.