DE3142980C2 - - Google Patents
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- DE3142980C2 DE3142980C2 DE3142980A DE3142980A DE3142980C2 DE 3142980 C2 DE3142980 C2 DE 3142980C2 DE 3142980 A DE3142980 A DE 3142980A DE 3142980 A DE3142980 A DE 3142980A DE 3142980 C2 DE3142980 C2 DE 3142980C2
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
- F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
- F02D1/12—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance non-mechanical, e.g. hydraulic
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M41/08—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
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- F02M41/1405—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis
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- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/38—Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritz-
und Pumpvorrichtung zur Zuführung von flüssigem Kraftstoff
zu Brennkraftmaschinen gemäß dem Gattungsbegriff des Patent
anspruchs 1.
Bei Kraftstoffeinspritzsystemen ist es üblich und demzufolge
bekannt, eine Einspritzpumpe vorzusehen, in die der Kraft
stoff eingespeist wird und die die Kraftstoffeinspritzung
in zeitlicher Abhängigkeit von der zugehörigen Brennkraft
maschine bewirkt und entsprechend von der Brennkraftmaschine
angetrieben wird (Toyota Engine: 4V-EU, System Troubleshooting
Manual, 1978 - 11, Seiten 1-11). Im besonderen geht die Er
findung von einer Kraftstoffeinspritz- und Pumpvorrichtung
aus, bei der in einem Gehäuse ein Verteilerglied angeordnet
ist, dessen Antriebswelle mit der Kurbelwelle der zugehörigen
Brennkraftmaschine verbunden ist und dessen der Antriebswelle
abgekehrtes Ende sich in einer Kammer befindet, aus der Kraft
stoff geregelt austritt, wobei der Regelung dieses Kraftstoff
austritts ein Rückschlagventil dient, das seinerseits elektro
magnetisch gesteuert wird (FR 24 42 343). Der Kammer wird
der mit dem Ventil geregelt austretende Kraftstoff mittels
einer Niederdruckpumpe über eine gedrosselte Öffnung zugeführt.
Demzufolge bestimmt die Steuerung des Rückschlagventils den
Druck in der genannten Kammer. Ist der elektromagnetische
Teil des Ventils entregt, so erfolgt kein Kraftstoffaustritt
aus der Kammer. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung für
die Zuführung von Kraftstoff zu einer durch Druck selbst
zündenden Brennkraftmaschine findet ein hydraulischer Regler
Anwendung, um die Kraftstoffzuführung zur Brennkraftmaschine
zu steuern (DE-AS 12 09 357). Der Regler schließt eine Zahn
radpumpe ein, die Kraftstoff unter Druck über Öffnungen im
Boden eines verstellbaren Hohlkolbens zu einem Verstell- bzw.
Regelkolbens fördert. Dieser Kolben steht unter dem Einfluß
einer Stellfeder, die den Kolben in eine Richtung zu ver
stellen sucht, die eine Verringerung der der Brennkraftmaschine
zuzuführenden Kraftstoffmenge kennzeichnend ist. Der verstell
bare Hohlkolben ist entgegen der Wirkung einer Reglerfeder
verstellbar, deren Kraft einstellbar ist, und dem Hohlkolben
ist ein Plattenventil zugeordnet, das entgegen der Wirkung
der Reglerfeder in seine Öffnungsstellung gelangt, um Kraft
stoff unter Druck auf die der Stellfeder abgekehrten Seite
des Regelkolbens gelangen zu lassen. Dabei soll als prakti
scher Effekt der von dem Kraftstoff auf die eine Kolbenseite
ausgeübte Druck in dem Maße geringfügig absinken, wie der
von der Stellfeder auf die andere Kolbenseite ausgeübte
Kraft ansteigt, so daß der Kolben unter dem Einfluß seiner
Stellfeder in der Weise verstellbar wird, daß die Menge des
der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs verringert
wird. Der auf die durch die Stellfeder gekennzeichneten
Kolbenseite unter Druck gelangende Kraftstoff kann über
eine Drosseleinrichtung zum Kraftstoffpumpeneinlaß gelangen,
wobei die Drosseleinrichtung durch die Kolbenbewegung ge
steuert wird. Der Regler schließt ferner ein durch einen
Elektromagneten gesteuertes Ventil ein, das in der Lage
ist, einen Drosselbereich parallel zu den Öffnungen im
Boden des verstellbaren Hohlkolbens mit der Zahnradpumpe
zu verbinden, und der Elektromagnet kann durch Schließen
eines Schalters erregt werden, der der Schaltung des Ge
triebes des von der Brennkraftmaschine angetriebenen Fahr
zeugs zugeordnet ist. Durch das Öffnen und Schließen des
Ventils soll die Ansprechbarkeit des Reglers auf den Anlaß
druck der Pumpe veränderbar sein, der seinerseits von der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig ist. Zum Stand
der Technik gehört ferner ein Kraftstoffsystem, das so
ausgebildet ist, daß die Steuerung der Menge des einer
Einspritzdüse zuzuführenden Kraftstoffs mittels eines elek
tromagnetisch betätigbaren Ventils steuerbar ist, wobei die
Brennkraftmaschine, der die Einspritzdüse zugeordnet ist,
möglicherweise ein Dieselmotor ist (US-PS 43 31 119). Bei
einer sehr einfachen Verteilerpumpe findet ein sogenannter
Hydraulikregler Anwendung (US-PS 41 87 822). Der Regler
schließt im wesentlichen ein Drosselglied ein, das in einer
Bohrung axial unter der Einwirkung eines Druckes verstellbar
ist, der von einer Niederdruckpumpe aufgebaut wird. Diese
Verstellbewegung erfolgt entgegen dem Druck einer Feder,
der manuell veränderbar ist. Bei ansteigender Drehzahl
der Brennkraftmaschine wird das Drosselglied entgegen der
Wirkung der Feder verstellt, um die Kraftstoffzuführung
zu einer Hochdruckeinspritzpumpe zu drosseln. Dabei geht
es jedoch allein um den Normalbetrieb der Brennkraftmaschine,
in dem während des Normalbetriebs die Kraftstoffzumessung
zur Brennkraftmaschine entsprechend dem Betriebszustand
bzw. den sich daraus ergebenden Erfordernissen bestimmt
wird. Bekannt ist auch noch eine Verteilung des von einer
Kraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffs, wobei zwei separate
Verteiler Pumpenaggregate in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet sind und die drehenden Teile der Pumpe von einem
einzigen drehenden Bauteil innerhalb des Gehäuses gebildet
werden (US-PS 35 98 507). Wegen der hydraulischen Trennung
der beiden Pumpenaggregate sind zwei elektromagnetisch zu
betätigenden Ventile vorgesehen, um die Kraftstoffzuführung
zum jeweiligen Pumpenaggregat zu steuern. Die Ventile sprechen
nicht auf den von der Niederdruckpumpe aufgebauten Druck
an. Schließlich ist nochmals eine Verteilerpumpenbauweise
bekannt, in der wiederum das Verteilerglied entgegen der
Wirkung einer Feder verstellbar ist, in dem Maße, wie der
Kraftstoffdruck in einer Kammer am einen Ende des Verteiler
gliedes ansteigt (US-PS 34 85 225). Der in diese Kammer ge
förderte Kraftstoff ist Leckkraftstoff der zugehörigen Hoch
druckpumpe, der durch Nuten des Verteilergliedes in die
Kammer gelangt. Der so in der Kammer aufgebaute Kraftstoff
druck ist mittels eines axial verstellbaren Ventils steuer
bar, durch das Kraftstoff zurück zum Einlaß der Niederdruck
pumpe gelangt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist nun entsprechend
dem Stand der Technik eine Niederdruckspeisepumpe zur Zu
führung von Kraftstoff zu der Einspritzpumpe vorgesehen,
wobei ein Bauteil eine Fläche bildet, gegen die Kraftstoff
unter dem Druck der Speisepumpe wirkt, um die Menge des
bei jedem Einspritztakt der Einspritzpumpe geförderten
Kraftstoffes zu regeln; es sind ein elektrisch betätigtes
Ventilmittel zur Regelung des Kraftstoffdruckes und ein
elektronisches Regelsystem vorgesehen, das auf verschiedene
Arbeitsparameter der Brennkraftmaschine anspricht, um die
Tätigkeit des Ventilmittels zu regeln. Dabei wird in der
Außerbetriebsstellung der Vorrichtung für deren einzelnen
Teile eine Stellung gewählt, aus der heraus beim Anlassen
des zugehörigen Motors sofort eine maximale Kraftstoff-
Förderung möglich ist. Hierzu wird das genannte Bauteil
mit der vom Kraftstoff beaufschlagten Fläche von einem
Federmittel beeinflußt; bei einem Ansteigen des Kraftstoff
druckes wird das Bauteil gegen die Wirkung des Federmittels
bewegt, um die Menge des zugeführten Kraftstoffes zu ver
ringern. Der Vorteil dieser Lösung gegenüber einer Lösung
bei der das Bauteil federnd in seiner Stellung für minimale
Kraftstoff-Förderung gehalten wird, ist der, daß keine
Verzögerung bei der Förderung einer wesentlichen Kraftstoff
menge gegeben ist, weil keine Notwendigkeit besteht, einen
ausreichenden Kraftstoffdruck aufzubauen, ehe mit der Kraft
stoff-Förderung begonnen werden kann.
Es ist wünschenswert und am Ende sogar als notwendig anzu
sehen, für einige Hersteller von Brennkraftmaschinen ein
Sicherheitssystem vorzusehen, durch das der Motor bzw. die
Brennkraftmaschine innerhalb von Sicherheitsgrenzen auch
dann noch betrieben werden kann, wenn das elektronische
System ausfällt. Ein solches Sicherheitssystem sollte bei
seinem Einsatz nicht zu einer Überfunktion führen, die
die Bedienungsperson des Motors veranlassen könnte, an
dem Sicherheitssystem, insbesondere dem elektronischen
Regelsystem tätig zu werden. Darüber hinaus sollte das
Sicherheitssystem in der Lage sein, die Leerlaufdrehzahl
des Motors zu regeln.
Ein solches Sicherheitssystem bei
einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen
ist Aufgabe der Erfindung.
Der Lösung dieser Aufgabe dient die Ausbildung einer gattungs
gemäßen Kraftstoffeinspritz- und Pumpvorrichtung gemäß dem
Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1. Die Merkmale der
Unteransprüche bilden die Erfindung in zweckmäßiger Weise
aus bzw. kennzeichnen mehrere Möglichkeiten zur praktischen
Ausbildung der Erfindung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Lösungsmöglichkeiten für die Erfindung erläutert;
in der Zeichnung zeigen in im wesentlichen schematischer Dar
stellung
Fig. 1 als Mittellängsschnitt einer Kraftstoff
einspritzpumpe, für die die Lösungsmöglich
keiten der Erfindung gemäß den Fig. 2
bis 4 bestimmt sind und
Fig. 2, 3 + 4 diese verschiedenen Lösungsmöglich
keiten der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung ein Gehäuse 10 auf,
das aus zwei Teilen 11 und 12 besteht. Das Gehäuseteil 11
ist mit Tragarmen 13 mit Öffnungen versehen, mit denen
das Gehäuse dem zugehörigen Motor zugeordnet werden kann.
In dem Gehäuseteil 11 ist eine Antriebswelle 14 drehbar
gelagert, die mit einem drehenden Teil des zugehörigen
Motors gekuppelt ist, so daß die Welle synchron mit dem
Motor umläuft. Die Antriebswelle erstreckt sich in eine
im wesentlichen zylindrische Kammer 15 und ist mit einem
tassenförmig erweiterten Abschnitt 14a innerhalb der Kammer
versehen. In dem Abschnitt 14a ist ein Paar diametral
einander gegenüberliegender Schlitze 16 vorgesehen.
Außerdem ist der Abschnitt 14a hohl ausgebildet. Das offene
Ende des erweiterten Abschnittes ist auf einem Zapfen
17 gelagert, der von dem Teil 12 des Gehäuses 10 gebildet
wird. Der übrige Teil der Innenfläche des erweiterten
Abschnittes ist konisch erweitert, wobei der Zweck dieses
Merkmales noch erläutert wird.
Die Antriebswelle ist außerdem mit einer Gegenbohrung 18
versehen und es ist eine Öldichtung 19 am äußeren Ende
des Gehäuseteiles 11 vorgesehen, die mit der Antriebswelle
zusammenwirkt. Diese wird von einem Gleitlager 20 getragen.
Gegen axiale Bewegungen ist die Antriebswelle durch Druck
flächen gesichert, die mit den Endflächen des erweiterten
Abschnittes der Welle zusammenwirken. Im einen Fall ist
die Druckfläche unmittelbar von dem Teil 12 des Gehäuses
gebildet, während sie im anderen Fall durch eine Scheibe 21
gebildet ist, die die Antriebswelle umgibt und die außerdem
als Endverschluß für eine Niederdruckspeisepumpe 22 dient.
Der Rotor 22 a der Speisepumpe ist auf der Antriebswelle
angeordnet, während er andererseits Flügel trägt, die
mit einer exzentrisch angeordneten Fläche eines Stator
ringes 22b des Teiles 11 des Gehäuses zusammenwirkt.
Die Niederdruckpumpe ist mit einem Kraftstoffeinlaß 23
versehen, der mit einem Kraftstoffeinlaß 23a in einem
Gehäuse verbunden ist, das dem Gehäuse 10 zugeordnet ist.
Die Niederdruckpumpe ist außerdem mit einem Auslaß 24
und einem Überdruckventil 25 versehen, mit dem der Förder
druck der Pumpe am Überschreiten eines vorbestimmten Grenz
wertes gehindert wird.
In dem Teil 12 des Gehäuses ist eine zylindrische Bohrung 26
vorgesehen, in der eine Hülse 27 befestigt ist. Die Hülse 27
nimmt ein in Umfangsrichtung und in axialer Richtung ver
stellbares Verteilerglied 28 auf, das in die Kammer 15
hineinragt und innerhalb der Kammer ein erweitertes Kopf
teil aufweist. Innerhalb des Kopfteiles ist eine Quer
bohrung 29 angeordnet, in der zwei gegen- und auseinander
bewegbare Kolben 30 angeordnet sind. Die Bohrung 29 steht
mit einem Blindkanal 31 des Verteilergliedes in Verbindung,
der an seinem Ende innerhalb des Kopfteiles mit einem
Stopfen dicht verschlossen ist. Der Kanal steht mit einem
Paar diametral einander gegenüberliegender Längsschlitze 32
im Umfang des Verteilergliedes in Verbindung und ebenso
mit einem einzelnen Längsschlitz 33 ebenfalls im Außen
umfang des Verteilergliedes. Der Schlitz 33 kann im Wechsel
mit jeweils einer von mehreren Auslaßöffnungen 34 in der
Hülse in Verbindung gebracht werden, die mit Auslässen 35
in Verbindung stehen, die zu den Einspritzdüsen des zugehöri
gen Motors führen. Die Schlitze 32 kommen im Wechsel zur
Deckung mit Einlaßöffnungen 37 in der Hülse, die sich
von einer Umfangsnut 38 nach innen erstrecken, die ihrerseits
mit dem Auslaß 24 über ein Ventil 39 in Verbindung steht.
Das Ventil 39 ist mittels einer Solenoidvorrichtung 40
zwischen seiner Öffnungs- und seiner Schließstellung ver
stellbar.
Den Kopfteil des Verteilergliedes 28 umgibt ein Nocken
ring 4, auf dessen Innenumfang Paare von diametral einander
gegenüberliegender Nockenbahnen angeordnet sind. Im Aus
führungsbeispiel sind drei Paare von Nockenbahnen angeord
net, weil die Vorrichtung zur Kraftstoffzufuhr zu einer
Sechszylindermaschine bestimmt ist. Der Nockenring 41
ist in Umfangsrichtung um die Drehachse des Verteiler
gliedes verstellbar, wozu eine von einem Druckmittel zu
betätigende Verstellvorrichtung 42 vorgesehen ist, die
mit dem Nockenring über einen Radialzapfen 43 verbunden
ist.
An den äußeren Enden der Kolben sind Stößel bzw. Nocken
angeordnet, die über von Nockenschuhen 45 getragene Rollen 44
mit den Nockenbahnen zusammenwirken. In axialer Richtung
sind die Stößel relativ zum Verteilerglied durch ein
Paar von seitlichen Platten 46, 47 gehalten, die ihrerseits
an den Seitenflächen des Kopfteiles des Verteilergliedes
gehalten sind. Die Seitenplatten sind runde Scheiben mit
nach außen gerichteten Abschnitten, die in die Schlitze 16
der Antriebswelle hineinragen. Die in Umfangsrichtung
verlaufenden Seitenflächen der Schuhe sind mit in Umfangs
richtung verlaufenden Vorsprüngen 49 versehen, deren radial
außen liegende Flächen konisch sind, um mit der konischen
Innenfläche des erweiterten Teiles der Antriebswelle zu
sammenzuwirken.
Während des Betriebes werden bei Kraftstoffzufuhr zu der
Bohrung 29 bei einander überdeckender Nut 32 und Einlaß
kanal 37 die Kolben 30 vom Kraftstoffdruck nach außen
bewegt. Die dadurch bewirkte nach außen gerichtete Bewe
gung der Schuhe 45 und der Rollen 44 wird dadurch begrenzt,
daß die konischen Flächen von Schuhen und Welle aneinander
stoßen. Durch die axiale Verstellbewegung des Verteilergliedes
kann das Ausmaß der Bewegung der Pumpenkolben radial nach
außen verändert werden. Auf diese Weise kann die Menge
der der Bohrung 29 zugeführten Kraftstoffmenge gesteuert
werden, was wiederum eine Steuerung der Menge des Kraft
stoffes bewirkt, die durch einen Auslaß 35 gefördert wird,
wenn die Kolben 30 von einem Paar der Nocken nach innen
bewegt werden.
Die axiale Stellung des Verteilergliedes kann hydraulisch
verändert werden. Dies ist durch Veränderung des Druckes
innerhalb einer Kammer 50 möglich, die vom Ende der Bohrung 26
und dem Teil 12 des Gehäuses gebildet wird. Das Ende der
Bohrung 26 wird durch einen Verschluß verschlossen. Kraft
stoff wird der Kammer 50 unter Druck mittels eines Ventiles 51
(Fig. 2) zugeführt. Aus der Kammer kann Kraftstoff abströmen
durch eine Drosselöffnung 52, durch die der aus der Kammer
austretende Kraftstoff ins Innere der Vorrichtung abströmt.
Das Ventil 51 wird in seiner Öffnungsstellung mit Vorspannung
gehalten und kann durch Zuführung von elektrischem Strom
zu einem dem Ventil zugeordneten Solenoid geöffnet werden.
Die Zuführung von Strom zu dem Solenoid erfolgt unter
dem Einfluß eines elektronischen Steuersystemes 55, dessen
Bauweise keine Bedeutung für die Erfindung hat aber bei
spielsweise aus der GB-PS 14 29 293 entnommen werden kann.
Das Verteilerglied steht unter der Vorspannung einer ge
wickelten Druckfeder 53 innerhalb der Bohrung 18, die
zwischen der Antriebswelle und dem Verteilerglied wirkt
und das Verteilerglied entgegen der Wirkung des Kraftstoff
druckes in der Kammer 50 hält. In der Kammer 50 ist ein
Übertragungselement 54 angeordnet, um die Drehzahl des
Verteilergliedes festzustellen und ebenso dessen axiale
Stellung, um die ermittelten Werte dem elektronischen
Steuersystem 55 mitzuteilen.
Gemäß Fig. 2 wird der unter Druck vom Ausgang der Speise
pumpe 22 entnommene Kraftstoff über ein als Zweiwegeventil
ausgebildetes Wechselventil 56 entnommen und im Normalbe
trieb durch entsprechende Stellung des Wechselventils 56
der Kammer 50 zugeführt, in der der Druck durch entsprechende
Einstellung des Ventils 51 bestimmt wird. Dies geschieht,
wie erwähnt, unter dem Einfluß des an sich üblichen elektro
nischen Steuersystems 55. Im Fall eines Ausfalles des
Steuersystems in der Weise, daß das Ventil in seiner
Schließstellung verharrt, steigt der Druck in der Kammer
50 an und das Verteilerglied wird durch den auf die in
der Kammer 50 liegende Stirnfläche des Bauteils 28 im
höchstmöglichen Maß gegen die Wirkung der Feder 53 ver
stellt, um die Menge des dem Motor zuzuführenden Kraft
stoffes zu verringern. Das würde gegebenenfalls zum Still
stand des Motors führen. Eine andere Fehlersituation ist
beim Verbleib des Ventiles 51 in seiner Öffnungsstellung
gegeben, was zu einem Druckabfall in der Kammer 50 und
zu einer Erhöhung der dem Motor zuzuführenden Kraftstoff
menge führt. Bei diesem Beispiel ist vorgesehen, daß ein
Versagen des elektronischen Steuersystems 55 zu einer
Warnung der Bedienungsperson des Motors führt, worauf
diese manuell das Wechselventil 56 in seine jeweils andere
Stellung bringen kann. In dieser anderen Stellung ist
das erste Ventil 51 aus dem elektrischen Kreis herausge
nommen und Kraftstoff wird mittels des zweiten Ventils 57
in die Kammer 50 gefördert. Dieses Ventil ist in Fig. 2
schematisch als eine Kugel aufweisend dargestellt, wobei
die Kugel von einer Feder in Anlage an einem Sitz gehalten
wird. Die von der Feder ausgeübte Kraft ist veränderbar.
Üblicherweise ist das Widerlager der Feder mit dem Gaspedal
des Motors mittels eines schwenkbaren Hebels 58 verbunden.
Wird das Gaspedal gedrückt, so steigt die von der Feder
auf das als Kugel ausgebildete Ventilglied
ausgeübte Kraft an, um das Ventilglied dem Sitz zu
nähern und dabei den Kraftstoff-Fluß in die Kammer 50
zu reduzieren. Dadurch wird der Druck in der Kammer 50
absinken, was wiederum zu einer Verringerung der dem
Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge führt.
Steigt jedoch die Motordrehzahl an, so steigt der Förderdruck
der Pumpe 22 an und dieser auf die Kugel des zweiten Ventils 57 wirkende ange
stiegene Druck hebt diese vom Sitz ab, um einen Anstieg
des Druckes in der Kammer 50 zu bewirken. Als Ergebnis
wird das Verteilerglied gegen die Wirkung seiner Feder verstellt,
um die dem Motor zuzuführende Kraftstoffmenge zu verringern,
womit eine Regelungsfunktion gegeben ist.
Teil der Fig. 2 sind zwei Diagramme, deren obere den Förder
druck der Pumpe 22 über der Motordrehzahl und deren untere
die Reglercharakteristik zeigt. Die ausgezogenen Linien
ergeben sich mit einem elektronischen Regelungssystem,
wobei die Linie 59 die Leerlaufcharakteristik ist und
die Linie 60 die Kraftstoffhöchstmengencharakteristik
einschließlich Kraftstoffüberschuß. Die unterbrochenen
Linien zwischen den Linien 59 und 60 sind die Reglercharak
teristiken bei Verwendung des zweiten Ventiles 57, und es zeigt
sich, daß sie beide innerhalb der Grenzen liegen, die
sich aus den entsprechenden Linien bei Anwendung des elektro
nischen Regelsystemes ergeben.
Gemäß Fig. 3 ist das Wechselventil 56 mit einer Kugel
(Fig. 2) durch ein elektromagnetisch betätigbares Wech
selventil 61 ersetzt worden.
Darüber hinaus ist die Bauweise des Ventils 57 etwas
abgeändert. Das Wechselventil 61 ist trotzdem weiterhin
ein Zweiwegeventil, es weist das Ventilglied 62 auf,
das von einer Feder 63 in eine Stellung vorgespannt ist,
in der Kraftstoff der Kammer 50 über das Ventil 51 zuge
führt wird. Wird der dem Ventil zugeordnete Solenoid,
der durch den Magnetanker 64 gekennzeichnet ist, erregt,
so verstellt der Magnetanker 64 das Ventilglied 62 ent
gegen der Wirkung seiner Feder, um den zum Ventil 51
führenden Kanal zu schließen, das selbstverständlicher
weise von dem elektronischen Regelsystem betätigt wird.
Im Fall des Ausfalles dieses Systems, wird der dem Wech
selventil 61 zugeordnete Solenoid entregt und die Rege
lung des Motors mit dem zweiten Ventil 57 wird automa
tisch bewirkt.
In Fig. 4 ist eine Anordnung
dargestellt, bei der die Aufgaben der Ventile 51, 57 u. 56 bzw. 61
gemäß Fig. 2, 3 miteinander kombiniert sind. Das demzufolge
mehreren Aufgaben genügende Ventil 65 schließt das Ventil
glied 66 ein, das zum Aufsetzen auf dem Ventilsitz 67
veranlaßt werden kann, um den Kraftstoff-Fluß unter Druck
zu der Kammer 50 zu verhindern. Das Ventilglied 66 besteht
aus magnetisierbarem Material und es steht mit dem einen Ende einer Stoß
stange 68 in Berührung, deren anderes Ende von einem Magnet
kern 69 beaufschlagt wird, der unter der Wirkung einer
gewickelten Druckfeder 70 steht, deren Wirkkraft mit einem
Hebel 71 verändert werden kann, der zum Betrieb mit dem
Gaspedal des zugehörigen Motors zu verstellen ist. Die
Feder 70 hält das Ventilglied 66 unter Vorspannung in
Berührung mit dem Ventilsitz 67 bei Außerachtlassung der beiden
Teile des Ventiles bildenden Solenoide übernehmen die
bisher beschriebenen Bauteile des Ventiles die Funktion
des Ventiles 57 in Fig. 2, 3. Mit anderen Worten, wenn der
Förderdruck der Speisepumpe ansteigt, wird das Ventil
glied 66 von seinem Sitz abgehoben, um ein Ansteigen des
Druckes in der Kammer 50 zu ermöglichen, wobei das Bau
teil 28 entgegen der Wirkung seiner Feder verstellt wird,
um die Menge des dem Motor zugeführten Kraftstoffes zu
verringern.
Die beiden Solenoidwicklungen 72, 73 üben bestimmungsgemäß
eine magnetische Kraft auf das Ventilglied 66 bzw. den
Magnetkern 69 aus. Die Wicklungen sind mit dem elektronischen
Regelsystem verbunden, die Wicklung 72 regelt dabei die
Leerlaufkraftstoffcharakteristik, während die Wicklung 73
zur Regelung der Maximumkraftstoffcharakteristik bestimmt
ist. Falls die Wicklung 73 und der zugehörige Teil des
normalen elektronischen Regelsystems fehlerhaft sind,
dann wird die Leerlaufcharakteristik noch durch das elektro
nische Regelsystem bestimmt. Wird andererseits die Wicklung 72
zusammen mit dem zugehörigen Teil des normalen elektronischen
Regelsystemes fehlerhaft, so wird die Leerlaufcharakteristik
durch den Druck bestimmt, der auf das Ventilglied 66 wirkt
und die entgegengesetzt wirkende Kraft der Feder 70.
Das Ventil 65 ist so ausgeführt, daß die Gefahr seines
Fressens sehr gering ist. Die Stoßstange 68 ist mit angemessenem
Spiel versehen, ebenso ist jedoch auch ein Ausgleichskanal
vorgesehen, um sicherzustellen, daß die entgegengesetzten
Enden der Stoßstange 68 dem gleichen Kraftstoffdruck ausgesetzt
sind, so daß die Gefahr gering ist, daß sich Verunreini
gungen des Kraftstoffes in den vorgesehenen Spielbereichen
festsetzen.
Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 2, 3 schließt also
die erfindungsgemäße Vorrichtung ein erstes, elektroma
gnetisches Ventil 51 ein, bei dem der Stromfluß im Solenoid
durch ein elektronisches Regelsystem 55 geregelt wird.
Das erste Ventil 51 regelt im Regelbetrieb den auf die
Stirnfläche des axial verstellbaren Bauteils 28 innerhalb
der Kammer 50 wirkenden Druck und regelt damit die axiale
Stellung des Verteilergliedes, um die Menge des von der
Vorrichtung geförderten Kraftstoffes zu bestimmen. Bei
Ausfall dieses Teiles der Vorrichtung kann das Wechsel
ventil 56 bzw. 61 betätigt werden, so daß der auf das
Bauteil 28 wirkende Druck durch das zweite Ventil 57 be
stimmt wird, das ein federbelastetes Ventilglied einschließt,
wobei die Federkraft von dem manuell zu betätigenden Hebel
58 verändert werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 4 sind die Funktionen der Ventile 51, 57 und 56 (Fig. 2)
bzw. 51, 57 und 61 (Fig. 3) in dem Ventil 65 zusammengefaßt.
Claims (4)
1. Kraftstoffeinspritz- und Pumpvorrichtung zur Zuführung
von flüssigem Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine
mit innerer Verbrennung mit einer Einspritzpumpe zur
Zuführung von Kraftstoff in zeitlicher Abhängigkeit
von der zugehörigen Brennkraftmaschine, wobei eine
Niederdruckpumpe Kraftstoff in die Einspritzpumpe
einspeist, wobei ein Bauteil eine Fläche bildet, auf
die von der Speisepumpe geförderter Kraftstoff unter
Druck einwirkt, um die Menge des bei jedem Einspritz
takt geförderten Kraftstoffes zu bestimmen, wobei
ein elektrisch betätigtes Ventilmittel der Regelung
dieses Kraftstoffdruckes dient und wobei schließlich
ein auf verschiedene Betriebsparameter der Brennkraft
maschine ansprechendes elektronisches Steuersystem zur
Regelung des Ventilmittels vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilmittel (51, 57; 65) ein
Ventilglied (57; 66) mit einer Fläche einschließt,
die dem Förderdruck der Speisepumpe aussetzbar ist,
wobei das Ventilglied bei einem Druckanstieg verstellt
wird um ein Ansteigen des auf die Fläche des Bauteils
(28) wirkenden Druckes zu bewirken, wobei das Ventil
glied mittels eines Federmittels (70) belastet ist,
um der Bewegung des Ventilglieds unter dem genannten
Druck entgegenzuwirken und wobei ein manuell zu betäti
gendes Mittel (58; 71) zum Einstellen des von dem Feder
mittel ausgeübten Druckes vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilmittel (51, 57) ein erstes Ventil (51)
mit einem Solenoid einschließt, dessen Stromfluß vom
Steuersystem (55) gesteuert wird, um den auf die Fläche
des Bauteils (28) wirkenden Druck zu bestimmen, wobei
ein zweites Ventil (57) eingeschlossen ist, das das
Ventilglied, das Federmittel und das manuell zu betäti
gende Mittel (58) einschließt, wobei erstes und zweites
Ventil mit einer Kammer (50) in Verbindung stehen, in
der die Fläche des Bauteils angeordnet ist und wobei
schließlich ein Wechselventil (56, 61) zwischen dem
Auslaß der Speisepumpe und erstem und zweitem Ventil
eingeschaltet ist, das bei seiner Betätigung bestimmt,
ob das erste oder das zweite Ventil den auf die Fläche
des Bauteils wirkenden Druck regelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wechselventil (61) von einem weiteren Solenoid
(64) geregelt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
ersten und einen zweiten Solenoid (68, 72, 73), deren
Stromfluß durch das Regelsystem geregelt wird, wobei
einer der beiden Solenoide im erregten Zustand die
Wirkung des Federmittels (70) unterstützt, während
der andere Solenoid im erregten Zustand dem Federmittel
entgegenwirkt.
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