DE3250032C2

DE3250032C2 - IC engine fuel injection distributor pump

Info

Publication number: DE3250032C2
Application number: DE19823250032
Authority: DE
Inventors: Ilija Dipl.-Ing. Djordjevic; Franz 7000 Stuttgart De Eheim
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1982-11-24
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 2002-11-25

Abstract

The pump (1) comprises a rotating reciprocating piston (2) with a relief duct (8) controlled by a slide bush (4) swivel lever-operated (5), e.g. by a centrifugal regulator (7), to vary the amounts injected. A spring-loaded further swivel lever (9) acts as full-load stop and has its position adjustable against the spring (10) by a step-motor (19) in response to certain control parameters.This adjustment is effected via a two-armed pivoted lever (15) acting on the full-load lever (9). The motor may act directly on the lever or on a cam element with a follower rod acting on the lever

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einer Verstelleinrichtung gemäß der Gattung des Hauptan spruchs.The invention relates to a fuel injection pump for an internal combustion engine an adjustment device according to the genus of the main saying.

Bei einer solchen durch die DE-OS 29 08 235 bekannten Verstelleinrichtung wird ein Vollastanschlag für ein Mengenverstellorgan einer Kraftstoffeinspritz pumpe durch einen Schrittmotor eingestellt und das Men genverstellorgan durch einen üblicherweise an Kraftstoff einspritzpumpen vorhandenen Fliehkraftregler in Verbin dung mit einem Lasthebel betätigt. Der Schrittmotor wirkt dabei unmittelbar auf den Anschlag und muß ge gebenenfalls entgegen der Kraft der Regelfeder verstellt werden. Dazu sind in nachteiliger Weise erhebliche Stell kräfte notwendig, wobei die Gefahr besteht, daß der Schrittmotor nicht jeden seiner Stellschritte ausführen kann. Insbesondere dann, wenn die Stellung des Anschlags entsprechend einem Steuerwert bestimmt werden soll, ist es wichtig, daß ein solcher Schrittmotor mit Sicherheit alle Schritte ausführt, oder es ist, wie bei der bekann ten Einrichtung vorgesehen, ein Rückmeldungsglied für die Stellung des Anschlags notwendig. Dies bedingt je doch einen erheblichen zusätzlichen Aufwand angesichts des Vorteils, den ein Schrittmotor durch seine Arbeits weise mit sich bringt, nämlich daß sich die Endlage eines damit verstellten Anschlags aus der Zahl der Stellschritte ergibt. Der Vorteil, daß bei der Verwendung eines Schrittmotors für exakte Einstellvorgänge eine Rückmeldung überflüssig ist, würde durch die beim Stand der Technik notwendig werdende Rückmeldung wieder aufge hoben.In such a case by DE-OS 29 08 235 known adjustment device is a full load stop for a quantity adjustment element of a fuel injection pump set by a stepper motor and the menu genverstellorgan by a usually fuel injection pumps existing centrifugal governor in Verbin with a load lever. The stepper motor acts directly on the stop and must be ge possibly adjusted against the force of the control spring will. This is disadvantageously significant Stell forces necessary, with the risk that the Do not perform the stepper motor each of its setting steps can. Especially when the position of the stop is to be determined according to a tax value it is important that such a stepper motor certainly executes all the steps, or it is, as has become known provided facility, a feedback element for the position of the stop is necessary. This depends on considering a considerable additional effort of the advantage that a stepper motor has through its work wise, namely that the end position of one thus adjusted stop results from the number of adjustment steps. The advantage that when using a stepper motor for exact A feedback is superfluous, would in the case of the prior art, feedback that is necessary again raised.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzpumpe der gat tungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß mit geringem Aufwand und Energiebedarf genau und schnell die Einstellung einer gewünschten Kraftstoffmenge möglich ist.The object of the invention is to provide a fuel injection pump gat appropriate kind so that with little effort and Energy requirements accurately and quickly setting a desired one Amount of fuel is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkma le des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing feature le of claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Gefahr des Auftretens von Schrittfehlern gering gehalten bei geringem regeltechnischen Auf wand und ohne daß die Stelleinrichtung mit ständiger Rückmeldung arbeiten muß.The solution according to the invention eliminates the risk of the occurrence of Step errors are kept low with little control technology wall and without the actuator with constant feedback have to work.

Eine Ausgestaltung der Erfindung geht aus Anspruch 2 hervor.An embodiment of the invention is set out in claim 2.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtThree embodiments of the invention are shown in the drawing represents and are described in more detail below. It shows

Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel der Anschlagsteuerung mittels eines Linearschrittmotors mit einem Druckmagneten, Fig. 1, the first embodiment of the stop control by means of a linear stepping motor with a pressure magnet,

Fig. 2 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, eben falls mit einem aus einem Druckmagneten gebildeten Linearschrittmo tor, und Fig. 2 shows a modification of the embodiment of FIG. 1, just if tor with a linear step motor formed from a pressure magnet, and

Fig. 3 das dritte Ausführungsbeispiel der Anschlagsteuerung, wobei der Linearschrittmotor einen Zugmagneten aufweist. Fig. 3 shows the third embodiment of the stop control, wherein the linear stepper motor has a pull magnet.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffeinspritzpumpe 1 der Verteilerpumpen bauart in vereinfachter Form im Teilschnitt. Solche Pumpen weisen, wie gezeigt, einen hin- und hergehenden und zugleich rotierenden Pumpenkolben 2 auf, der bei seiner Drehung verschiedene Kraftstoff auslässe zur Ver sorgung von Kraftstoffeinspritzstellen der zugehörigen Brennkraftmaschine ansteuert. Die Einspritzmenge wird dabei in bekannter Weise durch einen als Mengenverstell organ dienenden Ringschieber 4 gesteuert, dessen Ober kante einen Entlastungskanal 8 des nicht gezeigten Pum penarbeitsraums steuert. Durch Aufsteuerung dieses Kanals wird in bekannter Weise die Einspritzung von Kraftstoff unterbrochen. Fig. 1 shows a fuel injection pump 1 of the distributor pumps type in a simplified form in partial section. Such pumps, as shown, have a reciprocating and at the same time rotating pump piston 2 which, when rotated, controls various fuel outlets for supplying fuel injection points to the associated internal combustion engine. The injection quantity is controlled in a known manner by a ring slide 4 serving as a volume adjustment organ, the upper edge of which controls a relief channel 8 of the pump work chamber (not shown). By opening this channel, the injection of fuel is interrupted in a known manner.

Der Ringschieber 4 ist mit einem zweiarmigen Stellhebel 5 gekoppelt, der um eine gehäusefeste Achse 6 schwenkbar ist und an dem am Ende des anderen Armes ein vereinfacht dargestellter Drehzahlgeber 7 angreift. Dieser Drehzahl geber kann als Fliehkraftgeber ausgestaltet werden, der synchron zur Pumpendrehzahl angetrieben wird und mit drehzahlabhängiger Kraft auf den Stellhebel 5 wirkt.The ring slide 4 is coupled to a two-armed actuating lever 5 which can be pivoted about an axis 6 fixed to the housing and on which a speed sensor 7 , shown in simplified form, engages at the end of the other arm. This speed sensor can be designed as a centrifugal force generator, which is driven synchronously with the pump speed and acts on the control lever 5 with a speed-dependent force.

Der Stellhebel 5 ist durch den Drehzahlgeber 7 zur An lage an einen Schlepphebel 9 bringbar, der als einarmiger Hebel um die Achse 6 des Stellhebels schwenkbar ist. Am Ende des Schlepphebels ist eine Regelfeder 10 angekoppelt, deren Vorspannung in bekannter Weise durch einen Exzenter 11 veränderbar ist, der über einen von außerhalb der Kraft stoffeinspritzpumpe willkürlich verstellbaren Lasthebel 12 betätigbar ist.The control lever 5 is defined by the speed sensor 7 for the position to a drag lever 9 can be brought, which is pivotable as a one-armed lever about the axis 6 of the control lever. At the end of the rocker arm, a control spring 10 is coupled, the bias of which can be changed in a known manner by an eccentric 11 which can be actuated via a load lever 12 which can be arbitrarily adjusted from outside the fuel injection pump.

Der Schwenkbereich des Schlepphebels 9 entgegen der Wirk richtung des Drehzahlgebers und in Richtung zur Regelfeder ist durch einen verstellbaren Anschlag 14 begrenzbar. Die ser Anschlag befindet sich am Ende des einen Armes eines in Form einer Wippe ausgebildeten Hebels 15, der gehäusefest gelagert ist. Am Ende des anderen Hebelarms der Wippe 15 greift ein im Gehäuse der Einspritzpumpe geführtes Abtastglied 23 in Form eines Abtaststiftes an, der an einer Abtastkurve 24 der Mantelfläche eines quer zum Abtaststift verschiebbaren Körpers 25 ständig anliegt. The pivoting range of the rocker arm 9 against the effective direction of the speed sensor and in the direction of the control spring can be limited by an adjustable stop 14 . The water stop is located at the end of one arm of a lever 15 in the form of a rocker, which is fixed to the housing. At the end of the other lever arm of the rocker 15 , a scanning element 23 , which is guided in the housing of the injection pump, engages in the form of a scanning pin, which constantly bears against a scanning curve 24 of the lateral surface of a body 25 which can be displaced transversely to the scanning pin.

Die Abtastkurve 24 ist dabei konusförmig ausgebildet. Der Körper 25 hat die Grundform eines zylindrischen Bolzens, der in einem Zylinder 26 verschiebbar gelagert ist.The scanning curve 24 is conical. The body 25 has the basic shape of a cylindrical bolt which is slidably mounted in a cylinder 26 .

Entsprechend dem Verlauf der Abtastkurve 24 wird bei Längsverschie bung des Körpers 25 der Abtaststift 23 verschoben und zugleich der Anschlag 14 an der Wippe 15 verstellt. Der Körper 25 ist an seiner einen Stirnseite 34 mit einem Stellorgan 35 in Form eines Betäti gungsbolzens verbunden, der mit dem Anker des Stellmagneten 36 eines Linearschrittmotors 19 verbunden ist und einen Federteller 37 auf weist, zwischen dem und einem gehäusefesten Anschlag eine erste Rückstellfeder 38 eingespannt ist. Der Schrittmotor wird von einer Steuereinrichtung 21 gesteuert. Der Federteller 37 ist innerhalb einer zylindrischen Führung 29 koaxial zusammen mit dem Körper 25 verschiebbar, wobei seine Axialbeweglichkeit unter Einwirkung der Kraft der ersten Rückstellfeder 38 durch einen Anschlag 40 begrenzt ist. Koaxial zur ersten Rückstellfeder 38 ist eine zweite Rückstell feder 42 angeordnet, die sich mit ihrem einen Ende ebenfalls am Ge häuse und mit dem anderen Ende an einem zweiten Federteller 43 ab stützt, der in Ausgangsstellung des Körpers 25 unter Einwirkung der zweiten Rückstellfeder 42 an einem gehäusefesten Anschlag 44 zur An lage kommt. Der zweite Federteller 43 hat eine zentrale Öffnung 45, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des ersten Federtellers 37, so daß bei einer Auslenkbewegung des ersten Federtellers der zweite Federteller vom ersten Federteller mitgenom men werden kann. Zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit des zwei ten Federtellers 43 entgegen der Kraft der zweiten Rückstellfeder 42 weist der zweite Federteller 43 einen sich in Achsrichtung er streckenden Bund 46 auf, der nach einer bestimmten Kompression der zweiten Rückstellfeder an einen ortsfesten Anschlag gelangt.Corresponding to the course of the scanning curve 24 , when the body 25 is moved longitudinally, the scanning pin 23 is displaced and at the same time the stop 14 on the rocker 15 is adjusted. The body 25 is connected on its one end face 34 to an actuator 35 in the form of an actuation bolt which is connected to the armature of the actuating magnet 36 of a linear stepping motor 19 and has a spring plate 37 , between which and a housing-fixed stop a first return spring 38 is clamped is. The stepper motor is controlled by a control device 21 . The spring plate 37 can be displaced coaxially together with the body 25 within a cylindrical guide 29 , its axial mobility being limited by a stop 40 under the action of the force of the first return spring 38 . Coaxial with the first return spring 38 , a second return spring 42 is arranged, which is also supported with its one end on the housing and with the other end on a second spring plate 43 , which in the initial position of the body 25 under the action of the second return spring 42 on one stop 44 fixed to the housing comes to. The second spring plate 43 has a central opening 45 , the inside diameter of which is smaller than the outside diameter of the first spring plate 37 , so that when the first spring plate is deflected, the second spring plate can be taken along by the first spring plate. To limit the axial mobility of the two th spring plate 43 against the force of the second return spring 42 , the second spring plate 43 has an axially extending collar 46 which, after a certain compression of the second return spring, reaches a stationary stop.

Der Linearschrittmotor 19 weist den Vorteil auf, daß er als aktives Element einen relativ einfach aufgebauten elektrischen Stellmagneten 36 aufweist, der mit unterschiedlichen Stromstärken beschickt bei zu nehmender Stromstärke verschiedene Zwischenstellungen des Ankers er laubt. Durch diese Anordnung wird je nach Kegelwinkel der Abtastkur ve 24 eine zusätzliche Verringerung der zur Verstellung des An schlags 14 notwendigen Kräfte erzielt. Der Schrittmotor arbeitet als Dreistellungs-Schrittmotor, wobei der Schrittmotor in Ausgangsstel lung gezeigt ist. Bei der Beaufschlagung des Stellmagneten mit einer ersten Stromstärke werden der Anker und der Bolzen 35 soweit ver schoben, bis der erste Federteller 37 zur Anlage an den zweiten Fe derteller 43 gelangt. Da die zweite Rückstellfeder 42 vorgespannt ist, kommt es hier zu einem sprunghaften Anstieg der Rückstellkraft, die erst durch eine wesentlich höhere Stromstärke erzeugte Magnet kraft überwunden werden kann. Danach werden beide Federteller zusam men verschoben, bis der zweite Federteller 43 mit dem Bund 46 zur Anlage an den gehäusefesten Anschlag gelangt. Dies entspricht dann der dritten Stellung des Körpers 25. Es können mit dieser Einrichtung ohne großen regeltechnischen Aufwand in einfacher Weise drei stabile Einstellungen des Anschlags 14 erzielt werden. Bei einer Verwendung von mehreren Federn und mehreren Federtellern mit Anschlägen lassen sich weitere Unterteilungen der Verstellbewegung des Körpers 25 erzielen. Während bei dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 1 ein Druckmagnet gezeigt wurde, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ein Zugmagnet vor gesehen, bei der die Verstellbewegung des Körpers 25′ in umgekehrter Richtung erfolgt.The linear stepper motor 19 has the advantage that it has as an active element a relatively simple electrical control magnet 36 , which feeds with different currents with increasing amperage, it allows various intermediate positions of the armature. With this arrangement, depending on the cone angle of the scanning curve ve 24, an additional reduction in the forces required to adjust the stroke 14 is achieved. The stepper motor works as a three-position stepper motor, the stepper motor being shown in the initial position. When the solenoid is acted upon with a first current, the armature and the bolt 35 are pushed until the first spring plate 37 comes to rest against the second spring plate 43 . Since the second return spring 42 is biased, there is a sudden increase in the restoring force, which can only be overcome by a much higher current generated magnetic force. Then both spring plates are moved together until the second spring plate 43 with the collar 46 comes to rest on the housing-fixed stop. This then corresponds to the third position of the body 25 . With this device, three stable settings of the stop 14 can be achieved in a simple manner without great control expenditure. When using several springs and several spring plates with stops, further subdivisions of the adjusting movement of the body 25 can be achieved. While a pressure magnet was shown in the exemplary embodiment according to FIG. 1, a pull magnet is seen in the embodiment according to FIG. 3, in which the adjusting movement of the body 25 ' takes place in the opposite direction.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Anker 41 des Stellmagneten 36′ auf die eine Stirnseite 48 des Kör pers 25′′ wirkt, der wie in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 3 eine konusförmige Abtastkurve 24 aufweist. Der Körper 25′′ ist wie in den beiden vorstehend beschrie benen Ausführungsbeispielen in Längsrichtung verschiebbar und weist auf seiner anderen Stirnseite 34′ einen koaxial vorstehenden Zapfen 49 auf, an dessen Ende der zweite Federteller 43′ angeordnet ist, zwischen dem und der Stirnseite 34′ die zweite Rückstellfeder 42′ eingespannt ist. Der Federteller 43′ wird durch einen Sicherungsring 50 am Zapfen 49 gehalten. Der Zapfen 49 ragt in einen Zylinder 53, der koaxial verlaufend sich an den Führungszylinder 52 für den Körper 25′′ anschließt. Der Zylinder 53 wird stirnseitig durch eine Verschlußplatte 55 verschlossen, in die ein mit einer Sackbohrung 57 versehener Bolzen 56 eingeschraubt ist. Diese Sackbohrung weist ins Innere des Zylinders 53 und hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Außen durchmesser des zweiten Federtellers 43, so daß beim Ein tauchen des Zapfens 49 in die Bohrung 57 der zweite Federteller 43 von dem Sicherungsring 50 abgehoben wird und die zweite Rückstellfeder 42′ zusammengepreßt wird. Der Weg des Zapfens 49 wird durch die Tiefe der Sackbohrung 57 begrenzt bzw. durch die Relativstellung des Bolzens 56 zur Ausgangsstellung des Körpers 25′′. Fig. 2 shows an embodiment in which the armature 41 of the actuating magnet 36 ' acts on the one end face 48 of the body pers 25'' , which, as in the exemplary embodiments according to FIGS . 1 and 3, has a conical scanning curve 24 . The body 25 '' is displaceable in the longitudinal direction as in the two above-described exemplary embodiments and has on its other end face 34 ' a coaxially projecting pin 49 , at the end of which the second spring plate 43' is arranged, between which and the end face 34 ' the second return spring 42 'is clamped. The spring plate 43 ' is held by a locking ring 50 on the pin 49 . The pin 49 protrudes into a cylinder 53 which extends coaxially to the guide cylinder 52 for the body 25 '' . The cylinder 53 is closed on the end face by a closure plate 55 , into which a bolt 56 provided with a blind bore 57 is screwed. This blind bore has inside the cylinder 53 and has a diameter which is smaller than the outer diameter of the second spring plate 43 , so that when the pin 49 is inserted into the bore 57 the second spring plate 43 is lifted off the retaining ring 50 and the second Return spring 42 'is compressed. The path of the pin 49 is limited by the depth of the blind bore 57 or by the relative position of the bolt 56 to the initial position of the body 25 '' .

An der Stirnseite 34′ liegt ferner auch der erste Federteller 37′ an, zwischen dem und der Verschlußplatte 55 die erste Rückstellfeder 38′ eingespannt ist. Bei einer Verschiebung des Körpers 25′′ aus seiner Ausgangslage wird dieser zunächst gegen die Kraft der ersten Rückstellfeder 38′ bewegt, bis der zweite Federteller 43′ zur Anlage an der Stirnseite des Bolzens 56 kommt. Ab diesem Moment wirkt die vorge spannte zweite Rückstellfeder 42′ zusätzlich auf den Körper 25′′, und zwar solange, bis schließlich der Zap fen 49 auf den Grund der Sackbohrung 57 auftrifft. Diese Einrichtung hat den Vor teil, daß es über den Bolzen 56 leicht möglich ist, be stimmte Stufenschritte einzustellen.On the end face 34 ' is also the first spring plate 37' , between which and the closure plate 55, the first return spring 38 'is clamped. When moving the body 25 '' from its initial position, this is first moved against the force of the first return spring 38 ' until the second spring plate 43' comes to rest on the end face of the bolt 56 . From this moment, the pre-tensioned second return spring 42 ' also acts on the body 25'' , until the Zap fen 49 finally hits the bottom of the blind bore 57 . This device has the part before that it is easily possible via the bolt 56 to set certain steps.

Alternativ zur Ausgestaltung nach Fig. 2 könnte der Stell magnet als Zugmagnet ausgebildet werden. Diese Ausgestaltung ist nicht gezeigt.As an alternative to the embodiment according to FIG. 2, the control magnet could be designed as a pull magnet. This configuration is not shown.

Claims

1. Fuel injection pump for an internal combustion engine, with a device for adjusting a stop ( 14 ) for limiting the fuel injection quantity, which interacts with the quantity adjusting member ( 4 ) of the fuel injection pump that can be actuated against spring force, and with a linear stepping motor ( 19 ) for actuating the stop ( 14 ) in accordance with operating parameters of the internal combustion engine, the stepping motor ( 19 ) having an actuating magnet ( 36 ) with a magnet coil and an armature actuating an actuating element ( 35 ), characterized in that the armature is supported by a first, fixedly supporting return spring ( 38 ) is acted upon and can be adjusted against the force of this first return spring according to at least one defined travel path against the force of at least one pre-tensioned, additional return spring ( 42 ), a body ( 25 ) being adjustable by the actuator ( 35 ) Lateral surface one in Verste llrichtung profiled scanning curve ( 24 ) which can be scanned by means of a between the body ( 25 ) and the one end of a pivotable about a fixed axis two-armed lever ( 15 ) arranged scanning member ( 23 ) for setting the stop ( 14 ), wherein on the other end of the lever ( 15 ) to the stop ( 14 ) for limiting the path of the quantity adjustment member ( 4 ).

2. Fuel injection pump according to claim 1, characterized in that the outer surface of the body ( 25 ) is conical in the scanning area.