DE3545052A1

DE3545052A1 - Brennstoff-einspritzpumpe fuer eine wenigstens vierzylindrige brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3545052A1
Application number: DE19853545052
Authority: DE
Inventors: Michael M. Southfield Mich. Schechter; Aladar O Dearborn Heights Mich. Simko
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1985-01-07
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1986-07-10
Also published as: GB2169665A; US4583509A; GB2169665B; GB8530172D0; JPS61164065A; DE3545052C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoff-Einspritzpumpe für eine wenigstens vierzylindrige Brennkraftmaschine der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angebenen Gattung.

Bei den aus der US-PS 4 37 9 442 bekannten Brennstoff-Einspritzpumpen dieser Art sind die Füllräume während des Einspritzhubes des jeweils zugeordneten Plungers an einen durch ein jeweils zugeordnetes Überströmventil gesteuerten Abschnitt des Überströmkanals angeschlossen, so daß ihre Durchschaltung hin zu dem jeweils angeschlossenen Brennstoffkanal mit einer dabei für alle Überströmventile gemeinsamen vorgesehenen Elektroniksteuerung der Ein- und Ausschaltzeiten des Stromflusses durch die Erregerspule des Solenoids am zugeordneten Überströmventil während jeder Vollumdrehung der Nockenwelle für alle Zylinder der Maschine aufeinanderfolgend durchgeführt werden kann. Wenn mit einer solchen Einspritzpumpe mit vergrößerten Fördermengen pro Ansaughub jedes Plungers und/oder mit größeren Förder- bzw. Einspritzdrücken des Brennstoffs während jedes abwechselnd ausgeführten Einspritzhubes gearbeitet wird, dann kann es dabei an den einzelnen Maschinenzylindern zu zeitlichen Verschiebungen in der Einspritzung des Brennstoffs kommen und auch zu selbstverständlich unerwünschten Ausfällen der Überströmventile, wenn bezüglich ihrer Empfindlichkeit gegenüber solchen höheren Förderdrücken des Brennstoffs keine besonderen

Vorkehrungen getroffen sind. Diese Druckempfindlichkeit der Überströmventile hat dabei auch Rückwirkungen auf die Reaktionszeit ihres Solenoids, was zu weiteren Schwierigkeiten in bezug auf die mit der Elektroniksteuerung einzeln aufeinanderfolgend bewirkte Betätigung aller Überströmventile führen kann.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung

löst die Aufgabe, eine Brennstoff-Einspritzpumpe der angegebenen Gattung derart auszubilden, daß damit eine Einspritzung des Brennstoffs auch mit vergrößerten Mengen und/oder vergrößerten Förderdrücken präziser möglich ist und dabei also insbesondere in der Aufeinanderfolge der einzelnen Maschinenzylinder unter Vorgabe eines möglichst einfacheren apparativen Aufwandes weniger Schwankungen und Verschiebungen bei der Einspritzung des Brennstoffs vorkommen können.

Die mit der erfindungsgemäßen Brennstoff-Einspritzpumpe M erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß ·> mit der dabei verwirklichten Kombination eines einzigen Überströmventils und eines Schaltventils, über welches die Einspritzung des Brennstoffs aufeinanderfolgend in die einzelnen Maschinenzylinder verwirklicht wird, jetzt neben einem einfacheren apparativen Aufbau der Pumpe auch und insbesondere eine störungsfreiere und zu weniger Schwankungen neigende Verteilung des Brennstoffs an die einzelnen Maschinenzylinder in größerer Unabhängigkeit von der Fördermenge und dem Förderdruck garantiert werden kann. Diese Vorteile ergeben sich dabei insbesondere für die Ausbildung des Schaltventils mit einem xn Abhängigkeit von dem Förderdruck des Brennstoffs für die Einnahme von unterschiedlichen Schaltstellungen beweglichen Pendelkolben, weil damit die Abtrennung jeweils nur eines Füllraumes für die Durchschaltung des Überströmkanals an den ihm zugeordneten Maschinenzylinder für eine optimale Beeinflussung der Exnspritzverhältnisse ebenso wirksam durchführbar ist wie andererseits die Vorbereitung aller übrigen Füllräume

für deren zeitlich aufeinanderfolgenden Anschluß an die restliche Anzahl der Maschinenzylinder, wobei diese Vorbereitung mit unterschiedlichen Phasen der Hubbewegung des jeweils zugeordneten Plungers gekoppelt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennstoff-Einspritzpumpe ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 eine teilweise geschnittene Sei

tenansicht der Einspritzpumpe,

Figur 1A eine Schnittansicht der Einspritz

pumpe nach der Linie IA-IA der Figur. 1 ,

Figur 2 eine Schnittansicht in vergrößer

tem Maßstab der bei der Einspritzpumpe gemäß Figur 1 vorhandenen

^k Ventileinrichtung,

Figur 3 eine Schnittansicht dieser Ventil

einrichtung nach der Linie III-III in Figur 2,

Figur 4 eine Schnittansicht nach der Linie

IV-IV der in Figur 3 gezeigten Einzelheit,

Figuren 5 bis 8 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung der unterschiedlichen Bewegungsphasen der vier Plunger der Einspritzpumpe gemäß Figur 1 bei einer damit verwirklichten Ansteuerung der einzelnen Maschinenzylinder einer Brennkraftmaschine in der Reihenfolge 1-2-4-3 während

jeder Vollumdrehung einer die Plunger bewegenden Nockenwelle der Einspritzpumpe, wobei die Figuren 5A bis 8A eine jweils zugehörige Schnittansicht zur Darstellung auch der sich abwechselnden Strömungsverhältnisse innerhalb der in Figur dargestellten Ventileinrichtung zeigen , und

Figuren 9 bis 11 Schemadarstellungen von noch möglichen alternativen Ausführungsformen der Einspritzpumpe.

Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Brennstoff-Einspritzpumpe ist für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine vorgesehen. Sie umfaßt ein Gehäuse 10, in welchem vier achsparallele Bohrungen 12 in Reihe nebeneinander ausgebildet sind. In jede Gehäusebohrung 12 ist eine Führungsbuchse 14 für einen * Plunger 16 eingeschoben, und alle Plunger 16 sind für die Ausführung je eines Ansaug- und eines Einspritzhubes durch eine in einem unteren Gehäuseteil 18 drehbar gelagerte Nokkenwelle 20 bewegbar, wobei dafür die Nockenwelle 20 an jedem Plunger 16 einen Antriebsnocken 26 für eine mit ihm durch die Kraft einer Feder 24 in Berührung gehaltene Rolle 22 aufweist, die an einer Führungsbuchse für einen jeweils durch die Feder 24 vorgespannten Mitnehmer des zugeordneten Plungers 16 drehbar gelagert ist. Die Nocken 26 weisen eine phasenverschobene Exzenteranordnung bezüglich der Drehachse der im übrigen maschinengetriebenen Nockenwelle 2 0 auf und sind jeweils mit einem Profil versehen, welche für die Hubbewegung des zugeordneten Plungers eine Beschleunigungsphase, eine Phase mit konstanter Geschwindigkeit und eine Verzögerungsphase ergibt, wobei mit jeder Aufwärtsbewegung eines Plungers dessen Einspritzhub und mit jeder Abwärtsbewegung dessen Ansaughub erhalten wird.

Alle Gehäusebohrungen 12 sind an ihrem oberen Ende mit einem Innengewinde 28 versehen, um damit einen Schraubanschluß für jeweils ein Druckventil 32 zu erhalten. Jedes Druckventil 32 ist mit einem durch eine Schließfeder 48 vorgespannten Verschlußkörper 42 für eine Auslaßbohrung eines mit der Führungshülse 14 für den zugeordneten Plunger 16 gebildeten Füllraumes 54 gebildet, wobei die Auslaßbohrung mit einer in eine Führungshülse 36 axial beweglich eingesetzten Ventilhülse gebildet ist, die noch eine Querbohrung 40 und einen Ventilsitz 5 0 an ihrem mit dem Verschlußkörper 42 zusammenwirkenden oberen Stirnende 34 aufweist. Der Verschlußkörper 42 kann folglich beim Erreichen eines vorbestimmten, sich dann in den Füllraum 54 auswirkenden Förderdruckes des Brennstoffs während des Einspritzhubes des zugeordneten Plungers 16 gegen die Kraft seiner Schließfeder 48 von dem Ventilsitz 50 der Ventilhülse 38 abgehoben werden, womit dann der Brennstoff aus dem Füllraum 54 über eine Auslaßkammer 44 in einen mittels eines Nippels 46 angeschlossenen Brennstoffkanal überführt werden kann, um dann über diesen Brennstoffkanal bei der fortgesetzten Aufwärtsbewegung des zugeordneten Plungers in einen angeschlossenen Maschinenzylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden. Während dieser Einspritzung des Brennstoffs an einem der Maschinenzylinder sind die restlichen Maschinenzylinder gegen ihren jeweils in entsprechender Weise zugeordneten Füllraum 54 abgesperrt, wobei für diese Absperrung der übrigen Füllräume 5 4 gleichzeitig unterschiedliche Phasen der Vorbereitung für ihre spätere, dann einzeln aufeinanderfolgende Durchschaltung hin zu dem jeweiligen Maschinenzylinder erhalten sind. Sobald dann an dem einen Maschinenzylinder die Einspritzung des Brennstoffs unter Vermittlung des zugeordneten Plungers abgeschlossen ist, wobei dieser Abschluß dann mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, in welchem der Förderdruck des Brennstoffs in dem zugeordneten Füllraum 54 auf einen gegenüber der Kraft der Schließfeder 48 niedrigeren Wert abgefallen ist, so wird dann das Druckventil 32 wieder geschlossen, wobei seine Ausbildung mit der Ventilhülse 38

eine Ansaugwirkung in dem angeschlossenen Brennstoffkanal 52 ergibt, der allen dort noch vorhandenen Brennstoff noch kurz vor dem Verschließen zurück in den Füllraum 54 ansaugen läßt.

Jeder Plunger 16 weist nun innere Verteilerkanäle auf, die mit einer an den zugeordneten Füllraum 54 ständig angeschlossenen Axialbohrung 56 und zwei axial beabstandeten Radialbohrungen 58 und 60 gebildet ist. Die Plunger 16 resp. ihre Füllräume 5 4 sind für eine zueinander abwechselnde Durchschaltung hin zu dem jeweiligen Maschinenzylinder paarweise zusammengeschaltet, was in Figur 1 mit der geschnittenen Darstellung von nur zwei Plungeranordnungen verdeutlicht ist. Die beiden anderen Plungeranordnungen sind identisch ausgeführt, womit also zwei Plungerpaare vorliegen, bei denen nicht nur die beiden Plunger jeweils abwechselnd zueinander hin zu den zugeordneten Maschinenzylindern durchgeschaltet werden, sondern die auch in bezug aufeinander eine abwechselnde Einschaltung erfahren, wie es noch anhand der Figuren 5 bis 8 näher erläutert wird. Die inneren Verteilerkanäle jedes Plungerpaares sind nun mit der einen ersten Teilabschnitt ergebenden einen Radialbohrung 58 abwechselnd an einen oberen Kanal 62 und mit der einen zweiten Teilabschnitt ergebenden unteren Radialbohrung 60 an einen unteren Kanal 64 anschließbar. Der obere Kanal 62, der also auch bei dem zweiten Plungerpaar entsprechend vorhanden ist, ist über einen Verbindun gskanal 56 an eine Ventileinrichtung 68 angeschlossen. Der untere Kanal ist andererseits über einen Anschlußkanal 7 0 mit einem Verteilerkanal 7 2 eines Niederdruck-Füllsystems verbunden, das an einem Fitting 74 mit Brennstoff durch eine Förderpumpe versorgt wird, die in einem Vorratstank angeordnet ist.

Die beiden Fü]lräume 54 jedes Plunqerpaares erfahren über die obere Radialbohrung 58 einen abwechselnden Anschluß an die Ventileinrichtung 68 jeweils während eines Einspritzhubes des zugeordneten Plungers 16, und umgekehrt wird für die Füll-

räume 5 4 unter Vermittlung der unteren Radialbohrung 60 ein abwechselnder Anschluß an den Verteilerkanal 72 des Niederdruck-Füllsystems jeweils während eines Ansaughubes des zugeordneten Plungers erhalten. Der abwechselnde Anschluß an die Ventileinrichtung 68 jeweils im Einspritzhub der einzelnen Plunger 16 geschieht dabei zum Zwecke der Verbindung mit einem überströmakanal 78, der gemäß der Darstellung in den Figuren 2 bis 4 durch ein allen Plungern gemeinsames Überströmventil 102 in seinem normal offenen Anschluß an das Niederdruck-Füllsystem willkürlich absperrbar ist, sobald ein Stromfluß durch die Erregerspule 96 eines zugeordneten Solenoids eingeschaltet wird. Wenn der Überströmkanal 78 durch das Überströmventil 102 gegen das Niederdruck-Füllsystem abgesperrt ist, wobei diese Absperrung immer während des Einspritzhubes eines der vier Plunger 16 gesteuert wird, dann besteht stromaufwärts von dem Überströmventil 102 über den Verbindungskanal 66 und einen der beiden oberen Kanäle 62 ein folglich erst dann abgesperrter Anschluß an den Füllraum 5 4 nur desjenigen Plungers, der dann als nächstes hin zu dem angeschlossenen Maschinenzylinder zu dem Zeitpunkt durchgeschaltet wird, wenn während des dann noch fortgesetzten Einspritzhubes dieses einen Plungers der Förderdruck des Brennstoffs zum öffnen des Verschlußkörpers am zugeordneten Druckventil 32 ausreicht.

Die Ventileinrichtung 68 umfaßt ein zweiteiliges Gehäuse 80, bei welchem der eine Gehäuseteil 82 ein mit einem Pendelkolben 84 gebildetes Schaltventil aufnimmt und der zweite Gehäuseteil 86 das zur Betätigung des Überströmventils 102 vorgesehene Solenoid aufnimmt. Das Solenoid ist mit einer inneren Kernhülse 88 und einer äußeren Kernhülse 92 gebildet, die wie eine ihrer Abstützung an dem Gehäuseteil 82 dienende Distanzscheibe 90 aus einem weichmagnetischen Material bestehen. Zwischen den zwei Kernhülsen 88 und 92 ist für eine mit diesen gemeinsame Halterung der Erregerspule 96 eine weitere Hülse 94 aus einem antimagnetischen Material angeordnet, wobei der Zusammenhalt der Hülsen und des ebenfalls

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aus einem antimagnetischen Material bestehenden Gehäuseteils 86 zusammen mit einer noch vorhandenen Distanzscheibe 101 mittels Bolzen verwirklicht ist. Mit den Kernhülsen 88 und 92 wirkt ein Anker 98 zusammen, der über eine Nabe 100 an einem Steuerkolben des Überströmventils 102 befestigt und über einen äußeren Luftspalt 104 von der äußeren Kernhülse 92 sowie über einen inneren Luftspalt 105 von der inneren Kernhülse 88 durch die Kraft einer Spreizfeder 106 axial beabstandet ist. Die Feder 106 ist an einem für die innere Kernhülse 88 vorgesehenen Zentrierzapfen 82' des Gehäuseteils 82 abgestützt und mit ihrer den Anker 98 vorspannenden Kraft stärker kalibriert als eine Gegenfeder 108, durch welche der Anker 98 an seiner Nabe 100 eine vorgespannte Abstützung an einer Kappe 110 erfährt, die auf den Steuerkolben des Überströmventils 102 aufgeschoben ist und durch die Feder 108 gegen einen verstellbaren Anschlag 112 angedrückt wird. Wenn somit der Stromfluß durch die Erregerspule 96 eingeschaltet wird, dann wird dadurch der Anker 98 gegen die Kraft der Feder 106 durch die beiden Kernhülsen und 92 angezogen, womit der überströmkanal 7 8 die vorerwähnte Absperrung gegen das Niederdruck-Füllsystem erfährt. Die auf den Anker 98 bei geschlossenem Überströmventil noch einwirkende Anzugskraft kann mit der Dicke der Distanzscheibe 90 reguliert werden, während umgekehrt mit der Dicke des Distanzscheibe 101 die Größe der Luftspalte 104 und 105 bei geöffnetem Überströmventil eingestellt werden kann.

Der Pendelkolben 84 desmit ihm gebildeten Schaltventils ist in einer Ventilbohrung 114 des Gehäuseteils 82 angeordnet. Die Ventilbohrung 114 ist an ihren beiden axialen Enden zu je einer Schaltdruckkammer 132 und 136 erweitert und ist über eine axial mittig im Durchmesser erweiterte Ringkammer 120 an den überströmkanal 78 angeschlossen. Zu beiden Seiten dieser mittigen Ringkammer 120 ist die Ventilbohrung 114 jeweils zu einer weiteren Ringkammer 116 und 118 erweitert, die für einen abwechselnden Anschluß an sich stromabwärts von einem Einlaß-Rückschlagventil 126 verzweigende Einlaßkanäle 122 und 124 vorgesehen sind. Der abwechselnde An-

Schluß wird dabei jeweils über eine Axialbohrung 128 bzw. 130 des Pendelkolbens 84 vermittelt, wobei diese Axialbohrungen einen zu diesen Anschlüssen mit den Ringkammern 116 und 118 abwechselnden Anschluß an die beiden Schaltdruckkammern 132 und 136 erfahren. Die Schaltdruckkammer 132 ist dann noch an einer Anschlußbohrung 134 mit dem Verbindungskanal 62,66 des einen Plungerpaares verbunden, und gleichartig ist die Schaltdruckkammer 136 an einer Anschlußbohrung 138 mit dem entsprechenden Verbindungskanal des zweiten Plungerpaares verbunden. Wenn der Pendelkolben 84 seine in Figur 2 dargestellte eine Schaltstellung einnimmt, ist weiterhin die eine Schaltdruckkammer 132 über die an sie angeschlossene Axialbohrung 128 des Pendelkolbens 84 an einer Anschlußbohrung 140 mit dem überströmkanal 78 verbunden, der umgekehrt in einer nach links verschobenen zweiten Schaltstellung des Pendelkolbens 84 über eine entsprechende Anschlußbohrung 150 an die dann mit der Schaltdruckkammer 136 in entsprechender Weise verbundene Axialbohrung angeschlossen ist.

Wenn von einem der beiden Plunger des an die Anschlußbohrung 134 angeschlossenen Plungerpaares während eines Einspritzhubes der zuvor während eines Ansaughubes in den zugeordneten Füllraum 5 4 angesaugte Brennstoff hin in die Schaltdruckkammer 132 verdrängt wird, dann wird diese Verdrängung über die Axialbohrung 128 und die Auslaßbohrung 140 sowie die Ringkammer 120 solange hin zu dem Überströmkanal 78 fortgesetzt, wie das Überströmventil 102 geöffnet bleibt. Aus einer an den überströmkanal 78 angeschlossenen Überströmkammer 142 wird dann der Brennstoff weiter über ein Auslaß-Rückschlagventil 144 hin zu dem Niederdruck-Füllsystem zurückgeführt, das stromabwärts von diesem Auslaß-Rückschlagventil 144 über einen Verbindungskanal 146 an den Verteilerkanal 72 angeschlossen ist.Solange das Auslaß-Rückschlagventil 144 unter der Vorspannung seiner Schließfeder die Überströmkammer 142 gegen das Niederdruck-Füllsystem abgesperrt hält, wird in der Schalt-

druckkammer 132 ein gegenüber der Schaltdruckkammer 136 höherer Schaltdruck vorherrschen, so daß also die in Figur 2 gezeigte eine Schaltstellung des Pendelkolbens 84 durch einen auf ihn einwirkenden Differentialdruck solange beibehalten wird, bis eine axiale Richtungsumkehr dieses Differenzdruckes vorgenommen wird, also dann in der Schaltdruckkammer 136 ein gegenüber der Schaltdruckkammer 132 höherer Druck vorherrscht. Während das Auslaß-Rückschlagventil 144 noch eine Absperrung der Überströmkammer 142 bewirkt, wird über den Verbindungskanal 146 aus dem Verteilerkanal 72 Brennstoff in einen Anschlußkanal 148 an das Einlaß-Rückschlagventil 126 weitergeleitet, stromabwärts von welchem dann über den Anschlußkanal 124 an die Ringkammer 118 eine über die Anschlußbohrung 150 vermittelte Verbindung mit der Ventilbohrung 130 besteht. In der nach rechts verschobenen einen Schaltstellung des Pendelkolbens 84 besteht folglich über die Anschlußbohrung 138 der Schaltdruckkammer 136 ein Anschluß der Verteilerkanals 72 auch mit dem zweiten Plungerpaar. Sobald dann ein Stromfluß durch die Erregerspule 96 für ein Schließen des Überströmventils 102 eingeschaltet wird, wird dann durch den sich stromaufwärts von dem Überströmventil aufbauenden Staudruck innerhalb des über die Anschlußbohrung 134 dann jeweils angeschlossenen Füllraumes 54 ein Förderdruck des Brennstoffs aufgebaut, der schließlich beim Erreichen eines bestimmten Wertes während des fortgesetzten Einspritzhubes des zugeordneten Plungers das zugeordnete Druckventil 32 hin zu dem angeschlossenen Maschinenzylinder öffnen läßt. Wenn der Pendelkolben 84 in seine zweite Schaltstellung verschoben ist, dann ergeben sich dadurch für die beiden Plunger des zweiten Plungerpaares in bezug auf die Schaltdruckkammer 136 entsprechende Verhältnisse.

Bei jeder Vollumdrehung der Nockenwelle 20 werden die vier in Reihe angeordneten Plunger 16 unter Hinweis auf die Schemadarstellungen der Figuren 5 bis 8 in der Reihenfolge 1-2-4-3 für eine aufeinanderfolgende Einspritzung des

Brennstoffs in die jeweils angeschlossenen Maschinenzylinder angetrieben. Für die Darstellung in Figur 5 ist vorausgesetzt, daß sich der Plunger Nr. 1 in der Hälfte seines Einspritzhubes befindet, während welchem er also in der auch in Figur 2 dargestellten einen Schaltstellung des Pendelkolbens 84 eine Verbindung mit dem überströmkanal 78 hat. Der Plunger Nr. 2 beendet dann mit dem Erreichen einer unteren Totpunktlage gerade seinen Ansaughub, wobei bis dahin ein Anschluß an den Verteilerkanal 72 des Niederdruck-Füllsystems bestanden hat. Der Plunger Nr. 3 des zweiten Plungerpaares nähert sich dann während eines Einspritzhubes seiner oberen Totpunktlage, wobei er sich in einer Bewegungsphase befindet, in welcher ebenfalls ein Anschluß an den Verteilerkanal 72 besteht. Der Plunger Nr. 4 befindet sich schließlich in der Mitte seines Ansaughubes, wobei dann an den ihm zugeordneten Füllraum der Anschlußkanal 124 stromabwärts von dem Einlaß-Rückschlagventil 126 angeschlossen ist. Für die Schemadarstellung der Figur 5 sowie entsprechend auch für die Schemadarstellungen der Figuren '* 6 bis 8 sind abweichend von der Darstellung in den Figuren 2 bis 4 jeweils zwei Einlaß-Rückschlagventile 126 gezeigt, um damit diese Erläuterung zu vereinfachen. Wenn daher bei diesen Relativlagen das Überströmventil 102 für ein Absperren des Überströmkanals 78 gegen das Niederdruck-Füllsystem geschlossen wird, so wird dann durch den Plunger Nr. 1 die Einspritzung des Brennstoffs in den angeschlossenen Maschinenzylinder vermittelt.

Gemäß der Schemadarstellung in Figur 6 ist für die nächste Bewegungsphase der Plunger vorausgesetzt, daß hier der Plunger Nr. 1 ähnlich dem Plunger Nr. 3 in der vorhergehenden Bewegungsphase seine obere Totpunktlage im Einspritzhub erreicht und dann also bereits ein Anschluß wieder mit dem Verteilerkanal 72 besteht. Der Plunger Nr. 2 befindet sich dann in der Mitte seines Einspritzhubes, in welcher dann die Verbindung mit dem Verteilerkanal 72 ersetzt ist durch eine Verbindung mit dem Überströmkanal 78.

Der Plunger Nr. 3 befindet sich dann in der Mitte seines Ansaughubes, in welcher er stromabwärts von dem Einlaß-Rucks chlgventil 126 an den Anschlußkanal 124 angeschlossen ist. Der Plunger Nr. 4 befindet sich schließlich in seiner Annäherungsphase an die untere Totpunktlage, in welcher der Anschluß an den Vertexlerkanal 72 beendet wird. Ein Schließen des Überströmventils 102 bewirkt folglich dann als nächstes ein Durchschalten des dem Plunger Nr. 2 zugeordneten Füllraumes hin zu dem angeschlossenen Maschinenzylinder.

Aus der nächsten Schemadarstellung der Figur 7 ist zunächst ableitbar, daß in der damit gezeigten nächsten Bewegungsphase der Plunger der Pendelkolben 84 eine Anordnung in seiner zweiten Schaltstellung aufweist. Diese zweite Schaltstellung ist mit einer axialen Richtungsumkehr des auf den Pendelkolben 84 einwirkenden Differentialdruckes zu einem Zeitpunkt erhalten, wenn der Plunger Nr. 4 beim Verlassen seines unteren Totpunktlage einen Anschluß an den überströmkanal 78 erfährt. Gemäß der Darstellung in Figur 7 befindet sich der Plunger Nr. 1 in der Mitte seines Ansaughubes, in welcher dann stromabwärts von dem Einlaß-Rückschlagventil 126 ein Anschluß an den Anschlußkanal 122 besteht. Der Plunger Nr. 2 nähert sich seiner oberen Totpunktlage, wobei er bereits wieder wie der Plunger Nr. 1 in der vorhergehenden Bewegungsphase einen Anschluß an den Verteilerkanal 72 hat. Der Plunger Nr. 3 nähert sich seiner unteren Totpunktlage und ist dann gerade noch mit dem Verteilerkanal 72 verbunden. Der Plunger Nr. 4 ist in der Mitte seines Einspritzhubes und ist dann noch fortgesetzt mit dem Überströmkanal 7 8 verbunden. Beim Schließen des Überströmventils 102 wird daher als nächstes der dem Plunger Nr. 4 zugeordnete Maschinezylinder mit Brennstoff versorgt.

Für die Darstellung der Figur 8 ist schließlich davon auszugehen, daß sich hier der Plunger Nr. 1 seiner unteren Totpunktlage nähert und also noch eine Verbindung mit dem Vertex-

lerkanal 72 aufweist. Der Plunger Nr. 2 befindet sich in der Mitte seines Ansaughubes und ist an den Anschlußkanal 122 stromabwärts von dem Einlaß-Rückschlagventil 126 angeschlossen. Der Plunger Nr. 3 befindet sich in der Mitte seines Einspritzhubes und hat dabei eine Verbindung mit dem Überströmkanal 78, und der Plunger Nr. 4 nähert sich schließlich gerade seiner oberen Totpunktlage, in welcher bereits wieder eine Verbindung mit dem Verteilerkanal 72 besteht. Beim Schließen des Überströmventils 102 wird daher als nächstes der Plunger Nr. 3 hin zu dem angeschlossenen vierten Maschinenzylinder durchgeschaltet. Sobald als nächstes der Plunger Nr. 1 wieder mit seinem Einspritzhub beginnt, wird dann der Pendelkolben 84 wieder in die in Figur 5 dargestellte eine Schaltstellung umgeschaltet, was mit dem Beginn einer neuen Vollumdrehung der Nockenwelle zusammenfällt.

Bezüglich der Ausbildung des Überströmventils 102 wird noch darauf hingewiesen, daß sein Steuerkolben eine Axialbohrung 152 aufweist, über welche der Überströmkanal 7 8 in der Schließstellung des Ventils den Förderdruck des Brennstoffs hin zu der Kappe 110 vermittelt, um damit dann die Kraft der Feder 108 für die Vorspannung des Steuerkolbens in seine Schließlage zu ergänzen. Mit dieser Maßnahme kann dann auf die Feder 108 sogar vollständig verzichtet werden, wenn gleichzeitig die am oberen Ende 154 des Steuerkolbens wirksame Druckfläche für den Förderdruck des Brennstoffs in ein genügend abgestuftes Verhältnis zu der Druckfläche gesetzt wird, die am unteren Ende des Steuerkolbens die Absperrung des Überströmkanals gegen das Niederdruck-Füllsystem bewirkt.

Gemäß den Schemadarstellungen der Figuren 9 bis 11 können für die vorbeschriebene Brennstoff-Einspritzpumpe noch die folgenden alternativen Ausbildungen zur Diskussion stehen. Nach Figur 9 können die vier Plunger ersetzt sein durch einzelne Injektoren 156, um im Zusammenwirken mit einem gemein-

samen Überströmventil 102' die Förderung des Brennstoffs in entsprechender Weise an die angeschlossenen Maschinenzylinder zu vermitteln. Nach Figur 10 und Figur 10A kann anstelle der Verbindung aller vier Plunger über ein einziges Einlaß-Rückschlagventil mit dem Überströmventil auch vorgesehen sein, jeden Plunger 16'' über ein separates Einlaß-Rückschlagventil 126¹¹ mit dem Überströmventil 102'¹ dabei in der Weise zu verbinden, daß an jedem Plunger über einen Ansaugkanal 158 nur während der zweiten Hälfte seines Ansaughubes eine Ansaugung des Brennstoffs stattfindet. Im Einspritzhub jedes Plungers 16'', wo dieser Ansaugkanal 158 dann natürlich abgesperrt ist, wird folglich über das zugeordnete Einlaß-Rückschlagventil 126¹¹ der Brennstoff dann in den zugeordneten Maschinenzylinder zu dem Zeitpunkt bewirkt, wenn der mit dem Überströmventil 102 *' gesteuerte Überströmkanal 78'' eine Absperrung erfährt. Zum gleichen Zeitpunkt ist dann bei einem zweiten, sich ebenfalls in einem Einspritzhub befindlichen Plunger der zugeordnete Ansaugkanal noch geöffnet und wird erst geschlossen, wenn die Einspritzung des Brennstoffs an dem einen Maschinenzylinder abgeschlossen ist. Die zwei restlichen Plunger befinden sich andererseits zum gleichen Zeitpunkt jeweils in zwei unterschiedlichen Phasen eines Ansaughubes. Nach Figur 11 kann schließlich auch vorgesehen sein, daß den beiden Plungern 16' " jedes Plungerpaares ein gemeinsames Einlaß-Rückschlagventil 126'"' zugeordnet ist, wie es in Abweichung von der Darstellung in den Figuren 2 bis 4 auch für die Schemadarstellungen der Figuren 5 bis 8 bereits berücksichtigt wurde. Auch bei diesen alternativen Ausbildungen ist es folglich möglich, allein mit einer Steuerung der Ein- und Ausschaltzeiten des Stromflusses durch die Erregerspule des solenoidbetätigten Überströmventils die Einspritzmenge des Brennstoffs in die einzelnen Maschinenzylinder zu regeln, wobei für diese Steuerung beispielsweise ein Mikrorechner vorgesehen sein kann, der in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie beispielsweise der Drehzahl der Brennkraftmaschine, dem Ansaugdruck usw., das Überströmventil für eine veränder-

liehe Regelung der Exnspritzmengen unter Vorgabe von optimalen Laufbedingungen der Brennkraftmaschine steuern kann.

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Claims

Patentansprüche

Brennstoff-Einspritzpumpe für eine wenigstens vierzylindrige Brennkraftmaschine, mit die Förderung des Brennstoffs aus einem jeweils zugeordneten Füllraum in zu den Maschinenzylindern führende Brennstoffkanäle vermittelnden Plungern, die durch eine maschinengetriebene Nockenwelle für die Ausführung je eines Ansaug- und eines Einspritzhubes pro Maschinenzylinder bewegbar sind und jeweils an ihren Füllraum angeschlossene innere Verteilerkanäle aufweisen, welche über zwei abwechselnd durchgeschaltete erste und zweite Teilabschnitte während ihres Ansaughubes an einen allen Plungern gemeinsamen Verteilerkanal eines Niederdruck-Füllsystems und während ihres Einspritzhubes an einen mittels eines solenoidbetätigten Überströmventils gegen das Niederdruck-Füllsystem absperrbaren überströmkanal angeschlossen sind,

dadurch gekennzeichnet , daß der überströmkanal (78) über ein Schaltventil (84) an einen allen Plungern (16) gemeinsamen Verbindungskanal (62,66) der zweiten Teilabschnitte (60) ihrer inneren Verteilerkanäle (56,58,60) angeschlossen ist, wobei die Füllräume (54) aller Plunger (16) an dem Schaltventil (84) einzeln aufeinanderfolgend und jeweils nur während des Einspritzhubes des zugeordneten Plungers zu dem Überströmventil (102) hin durchgeschaltet werden. ^
2. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltventil (84) für die einzeln aufeinanderfolgende Durchschaltung der Füllräume (54) aller Plunger (16) durch einen von dem Förderdruck des Brennstoffs abgeleiteten Schaltdruck fortgeschaltet wird.
3. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schaltdruck mit einem in dem Überströmkanal (7 8) stromabwärts von dem Überströmventil (102) angeordneten Aus laß- Rückschlagventil (144) erhalten wird.
4. Brennstoff-Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaltventil mit einem in einer Ventilbohrung (114) zwischen zwei Schaltstellungen beweglichen Pendelkolben (84) gebildet ist, der in seiner einen Schaltstellung die zwei abwechselnd an den Verbindungskanal (62,66) angeschlossenen Füllräume (54) eines ersten Plungerpaares (1,2) und in seiner zweiten Schaltstellung die zwei ebenfalls abwechselnd an den Verbindungskanal (62,66) angeschlossenen Füllräume (54) eines zweiten Plungerpaares (4,3) hin zu dem Überströmventil (102) durchschaltet.
5. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Schaltstellungen mit einem auf den Pendelkolben (84) abwechselnd in unterschiedlichen Axialrichtungen einwirkenden Differenzdruck erhalten werden.
6. Brennstoff-Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventilbohrung (114) an den Verbindungskanal (62,66) über zwei endseitige Schaltdruckkammern (132,136) angeschlossen ist, die in den beiden Schaltstellungen des Pendelkolbens (84) über eine axial mittige Auslaßöffnung (120)

der Ventilbohrung (114) einen abwechselnden Anschluß an den überströmkanal (7 8) aufweisen.
7. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß an die beiden Schaltdruckkammern (132,136) sich stromabwärts von einem Einlaß-Rückschlagventil (126) verzweigende Abschnitte (122,124) des Verbindungskanals (62,66) angeschlossen sind.
8. Brennstoff-Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , daß das Überströmventil (102) mit einem Steuerkolben gebildet ist, der in seiner den überströmkanal (78) absperrenden Relativlage durch den über eine axiale Steuerbohrung (152) vermittelten Förderdruck des Brennstoffs belastet ist.
9. Brennstoff-Einspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Brennstoffkanal (52) über ein unter einem vorbestimmten Förderdruck öffnendes Druckventil (32) unmittelbar an den zugeordneten Füllraum (54) angeschlossen ist.
10. Brennstoff-Einspritzpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckventil (32) mit einem in der Achse des zugeordneten Plungers (16) beweglich angeordneten und durch eine Schließfeder (48) vorgespannten Verschlußkörper (42) für eine axiale Auslaßbohrung (38) des zugeordneten Füllraumes (54) gebildet ist.