DE3600113C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 32 24 152 bekannt. Diese bekannte Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfaßt eine Kraftstoffeinspritzpumpe, welche gemäß der Hin- und Herbewegung eines Plungerkolbens Kraftstoff ansaugt, den angesaugten Kraftstoff mit Druck beaufschlagt, eine Kraftstoffeinspritzung durchführt und eine abgezweigte Kraftstoffmenge abführt, wobei der Plungerkolben synchron mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors angetrieben wird. Es ist ferner eine erste Speichereinrichtung zum vorübergehenden Speichern von abgetrenntem Kraftstoff vorhanden, der gleichzeitig mit der Beendigung der Kraftstoffeinspritzung abgeleitet wird. Die bekannte Einrichtung umfaßt ferner eine signalerzeugende Einrichtung zum Erzeugen mindestens eines Zustandsignals, welches sich auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezieht und eine Einrichtung, welche auf mindestens ein Zustandssignal anspricht, um ein Sollsignal zu erzeugen, das sich stets auf eine bestimmte Kraftstoffeinspritzmenge bezieht. Ferner ist eine Einrichtung vorhanden, um den in der ersten Speichereinrichtung gespeicherten Kraftstoff in eine Hochdruckkammer der Kraftstoffeinspritzpumpe einzuleiten, bevor die Kraftstoff-Druckbeaufschlagung durch den Plungerkolbe durchgeführt wird. Ferner umfaßt diese bekannte Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine zweite der Kraftstoffzumessung dienende Speichereinrichtung zum vorübergehenden Speichern von Kraftstoff, die mit der ersten Speichereinrichtung gemeinsam die Hochdruckkammer füllt, wobei die zweite Speichereinrichtung ein bewegliches Teil hat, welches entsprechend der Menge von eingeleitetem Kraftstoff bewegbar ist.

Aus der DE-OS 33 07 828 ist ebenfalls eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche ebenfalls eine Kraftstoffeinspritzpumpe umfaßt, die gemäß der Hin- und Herbewegung eines Plungerkolbens Kraftstoff ansaugt, den angesaugten Kraftstoff mit Druck beaufschlagt, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung durchführt und eine abgezweigte Kraftstoffmenge abführt, wobei die abgezweigte Kraftstoffmenge in einer Speichereinrichtung vorübergehend gespeichert wird. Der Plungerkolben wird auch hier synchron mit der Drehzahl der zugeordneten Brennkraftmaschine angetrieben. Die genannte Speichereinrichtung zum vorübergehenden Speichern von abgetrenntem Kraftstoff wird bei Beendigung der Kraftstoffeinspritzung gefüllt. Ferner ist auch eine signalerzeugende Einrichtung vorhanden zum Erzeugen von mindestens einem Zustandssignal, welches sich auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezieht. Ferner ist auch eine Einrichtung vorhanden, welche auf mindestens ein Zustandssignal anspricht und ein Sollsignal erzeugt, daß sich jeden Augenblick auf die optimale Kraftstoffeinspritzmenge bezieht. Um den in der gespeicherten Speichereinrichtung vorübergehend gespeicherten Kraftstoff in die Hochdruckkammer der Kraftstoffeinspritzpumpe zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt einzuleiten, sind ferner Mittel vorgesehen, um dieses Einleiten zu bewerkstelligen, bevor die Kraftstoff-Druckbeaufschlagung durch den Plungerkolben durchgeführt wird.

Aus der DE-OS 30 39 972 ist eine elektrisch steuerbare Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt mit einer Pumpen- Düsen-Kombination, die einen in einem Führungskörper verschiebbar gelagerten Kolben aufweist. Das wesentliche dieser bekannten Kraftstoffeinspritvorrichtung besteht darin, daß der verschiebbar gelagerte Kolben mehrere zu einer Säule gestapelte piezoelektrische Scheiben eingespannt enthält, die beim Ein- oder Ausschalten einer an den Scheiben wirksam werdenden Betriebsspannung den Kolben zu einem Führungskörper hin ausdehnen und dort festklemmen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der die Genauigkeit der Kraftstoffzumessung verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung, wobei eine Schnittansicht einer Kraftstoffeinspritzpumpe wiedergegeben ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines wichtigen Teils des Kraftstoffspeichermechanismus der Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm der Steuereinheit der Fig. 1, und

Fig. 4A bis 4F Diagramme, in welchen die Arbeitsweise des in Fig. 1 wiedergegebenen Systems dargestellt ist.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt. Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 weist eine Kraftstoffeinspritzpumpe 2, welche als eine Injektoreinheit ausgeführt ist, und ein ein Regelsignal erzeugende Einrichtung 60 auf, um die Stellung eines in der Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehenen Mengeneinstellteils zu steuern.

Die Kraftstoffeinspritzpumpe 2 hat ein Gehäuse 4, an dessen unteren Teil eine Kraftstoffeinspritzdüse 5a mittels einer Haltemutter 5 angebracht ist. Eine Führungsbohrung 6 ist in dem Gehäuse 4 festgelegt und ein Plungerkolben 7 ist in der Führungsbohrung 6 so vorgesehen, daß er in deren axialen Richtung verschiebbar ist. Der obere Endteil des Plungerkolbens 7 steht in einen Zylinderteil 4a vor, welcher in dem oberen Teil des Gehäuses 4 festgelegt ist; eine Steuerbuchse 8, welche koaxial bezüglich des Plungerkolbens 7 in dem Zylinderteil 4a angeordnet ist, ist mit dem Plungerkolben 7 durch einen Flanschteil 9 verbunden, der an dem oberen Teil des Plungerkolbens ausgebildet ist. Der Plungerkolben 7 und die Steuerbuchse 8 sind so verbunden, daß sich der Plungerkolben 7 in axialer Richtung unabhängig von der Steuerbuchse 8 bewegen kann, aber zusammen mit der Steuerbuchse 8 drehbar ist. Ein Ritzel 10 ist wirksam an dem oberen Endteil der Steuerbuchse 8 angebracht, und die Drehstellung des Plungerkolbens kann durch Einstellen der Position einer mit dem Ritzel 10 kämmenden Zahnstange 11 eingestellt werden. Ferner ist ein Ansatz 12 vorgesehen, der als ein kappenförmiges Teil bezüglich des Zylinderteils 4a ausgebildet ist. Eine Expansionsfeder 15 ist zwischen einem Federauflager 13 in dem Ansatz 12 und einem weiteren Federauflager 14 vorgesehen, das an der unteren Fläche des Zylinderteils 4a vorgesehen ist; das obere Ende des Plungerkolbens 7 ist mit dem Federauflager 13 verbunden. Folglich ist der Plungerkolben 7 durch die Feder 15 immer nach oben vorgespannt.

An der oberen Endfläche 12a des Ansatzes 12 liegt mit Druck eine Kurvenscheibe C an, welche an einer Motorkurbelwelle 3 befestigt ist, so daß sich der Kolben 7 in axialer Richtung entsprechend der Rotation der Kurbelscheibe C, d. h. synchron mit der Drehbewegung der Kurbelwelle hin- und herbewegt.

Kraftstoff 17 in einem Kraftstofftank 16 wird durch eine Kraftstoffpumpe 18 unter Druck gesetzt und wird als Ansaugkraftstoff über eine Kraftstoffleitung 19 der Kraftstoffeinspritzpumpe 2 zugeführt. Für ein vorübergehendes Speichern einer gewünschten Menge des Ansaugkraftstoffs ist eine zweite Speichereinrichtung 20 an dem Gehäuse 4 angebracht.

Nunmehr wird die Anordnung der zweiten Speichereinrichtung 20 anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben. Die zweite Speichereinrichtung 20 weist ein zylindrisch geformtes Gehäuse 22 auf, welches fest in eine mit Innengewinde versehene, in dem Gehäuse 4 vorgesehene Bohrung 21 geschraubt ist. Das Gehäuse 22 hat eine Innenbohrung 23, die an dem oberen oder vorderen Teil 22a einen vergrößerten Teil aufweist, und ein Anschlag 24 sitzt in diesem erweiterten Teil. Eine Anzahl piezoelektrischer Ringe 25 erstrecken sich zwischen einem inneren Ende 24a des Anschlags 24 und einer Schulter 22b in der Bohrung 23. Ein bewegliches Teil in Form eines Mengeneinstellkolbens 26 ist in der Bohrung 23 öldicht zwischen der Außenfläche des Kolbens 26 und der Innenfläche eines einen kleinen Durchmesser aufweisenden Teils der Bohrung 23 untergebracht, so daß Kraftstoff in einer Kammer 27 gewissermaßen gespeichert werden kann, welche zwischen dem Kolben 26 und dem Anschlag 24 ausgebildet ist.

In Fig. 2 sind mit den Symbolen G1 und G2 Dichtungen bezeichnet, um den öldichten Zustand der Kammer 27 aufrechtzuerhalten. Eine Einstellschraube 28 ist in das andere Ende der Bohrung 23 geschraubt, und der Kolben 26 ist in der durch einen Pfeil A angezeigten Richtung durch eine Feder 29 vorgespannt, welche zwischen der Schraube 28 und dem Kolben 26 vorgesehen ist. Folglich wird, wenn der unter Druck gesetzte Kraftstoff in die Kammer 27 eingeführt wird, was später noch beschrieben wird, der Mengeneinstellkolben 26 in einer zu dem Pfeil A entgegengesetzten Richtung bewegt. Ein Anschlag 30 ist zum Einstellen der maximalen Rückschubstellung des Kolbens 26 vorgesehen. Der Anschlag 30 ist in die Einstellschraube 28 geschraubt. Zum Blockieren der Einstellschraube 28 ist eine Sicherungsmutter 31 vorgesehen.

Ein Positionsfühler 34 zum Feststellen der Lage des Kolbens 26 ist in dem Gehäuse 22 vorgesehen. Der Positionsfühler 34 besteht aus einer Positionsfühlwicklung 32 und einem magnetischen Kern 33, wobei letzterer an dem hinteren Endteil des Kolbens 26 befestigt ist, so daß er sich in der Positionsfühlwicklung 32 entsprechend der Bewegung des Kolbens 26 bewegt.

Folglich ändert sich die Induktivität der Wicklung 32 entsprechend der Position des Kolbens 26. Die Wicklung 32 ist mit der Steuereinheit 60 verbunden, und die Position des Kolbens 26 kann jeden Augenblick in der Steuereinheit 60 auf der Basis des Induktivitätswerts der Wicklung 32 festgestellt werden. Das Feststellen der Position wird in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.

Der Innendurchmesser der piezoelektrischen Ringe 25 ist etwas größer als der der Bohrung 23, wenn keine Spannung angelegt ist, wodurch der Kolben 26 in axialer Richtung frei bewegbar ist. Dagegen nimmt der Durchmesser der piezoelektrischen Ringe 25 ab, wenn die Spannung angelegt ist, wodurch dann der Kolben 26 durch die piezoelektrischen Ringe 25 festgeklemmt ist und daran gehindert wird, sich zu bewegen. Ein Signal zum Steuern dieses Klemmvorgangs der piezoelektrischen Ringe 25 wird als ein Steuersignal S₁ von der Einrichtung 60 erzeugt und an die piezoelektrischen Ringe 25 angelegt.

Ein Durchlaß 24b, um Kraftstoff in die bzw. aus der Kammer 27 durchzulassen, ist in dem Anschlag 24 festgelegt. Der Durchlaß 24b ist mit einem Ende eines in dem Gehäuse 4 festgelegten Durchlasses 35 verbunden, dessen anderes Ende mit der Führungsbohrung 6 in Verbindung steht. Ein Durchlaß 36, um Kraftstoff, welcher durch die Kraftstoffleitung 19 zugeführt worden ist, in die Führungsbohrung 6 zu leiten, ist an dem Durchlaß 35 vorgesehen. Der Durchlaß 36 ist in dem Gehäuse 4 in der Weise festgelegt, daß dessen inneres Ende mit der Führungsbohrung 6 in Verbindung steht und das andere Ende mit der Kraftstoffleitung 19 verbunden ist. Das innere Ende des Durchlasses 35 ist an dem inneren Ende des Durchlasses 36 angeordnet, und Kraftstoff kann über die Durchlässe 35 und 36 in die zweite Speichereinrichtung 20 während der Zeit zugeführt werden, während welcher eine Nut 37, welche in der Seitenwand des Plungerkolbens 7 festgelegt ist, mit dem inneren Ende des Durchlasses 35 sowie mit dem inneren Ende des Durchlasses 36 während der Abwärtsbewegung des Plungerkolbens 7 in Verbindung steht. Die Kraftstoffzufuhr zu der zweiten Speichereinrichtung 20 ist unmöglich, wenn der Plungerkolben aufwärts bewegt wird und das innere Ende des Durchlasses 36 durch die Seitenwandung des Plungerkolbens 7 verschlossen ist.

Ein Speicherzylinder 38 zum Unterbringen von abgetrenntem Kraftstoff ist von der Speichereinrichtung 20 her gesehen auf der gegenüberliegenden Seite der Führungsbohrung 6 vorgesehen. Der Zylinder 38 weist eine in dem Gehäuse 6 festgelegte zylindrische Kammer 39 und einen Kolben 41 auf, welcher in der Kammer 39 aufgenommen und durch eine Schraubenfeder 40 in Richtung der Führungsbohrung 6 vorgespannt ist. Das innere Ende der Kammer 39 steht mit der Führungsbohrung 6 über einen Durchlaß 42 in Verbindung, und ein Zwischenteil der Kammer 39 steht mit dem Kraftstofftank 16 über einen Durchlaß 43 und eine Rohrleitung 44 in Verbindung. Die Öffnung 42a des Durchlasses 42 liegt über dem Plungerkolben 7 der Öffnung am inneren Ende des Durchlasses 35 gegenüber.

Nunmehr wird der Betrieb beschrieben, bei welchem der abgetrennte Kraftstoff durch die Hin- und Herbewegung des Plungerkolbens 7 in dem Speicherzylinder 38 gespeichert wird, und der gespeicherte Kraftstoff in eine Hochdruckkammer 45 gebracht wird, welche durch den Plungerkolben 7 und die Führungsbohrung 6 gebildet ist.

Wenn der Plungerkolben 7 seine obere Endposition erreicht, steht eine ringförmige Nut 46, welche unter der Nut 37 des Plungerkolbens 7 festgelegt ist, mit dem Durchlaß 42 in Verbindung. Folglich wird der Kraftstoff, der in dem Zylinder 38 gespeichert ist (d. h. der abgetrennte Kraftstoff, der bei einem Hub früher erhalten worden ist), der Hochdruckkammer 45 über die ringförmige Nut 46 und eine vertikale Nut 47 zugeführt, über welche die ringförmige Nut 46 mit der Hochdruckkammer 45 in Verbindung steht. Da außerdem, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, das innere Ende des Durchlasses 35 zu diesem Zeitpunkt mit der ringförmigen Nut 46 in Verbindung steht, wird gleichzeitig auch der in der zweiten Speichereinrichtung 20 gespeicherte Kraftstoff hierüber in die Hochdruckkammer 45 eingebracht.

Wenn der Plungerkolben 7 sich abwärts bewegt und die Durchlässe 35 und 42 durch die Seitenwandung des Plungerkolbens 7 verschlossen werden, wird der Kraftstoff in der Hochdruckkammer 45 unter Druck gesetzt und aus der Kraftstoffeinspritzdüse 5 ausgestoßen. Wenn der Kolben 7 sich weiter nach unten bewegt und die Öffnung des Durchlasses 42 gegenüber einer mit der vertikalen Nut 47 verbundenen Zuleitung 48 zu liegen kommt, wird der Kraftstoffeinspritzvorgang beendet. Da außerdem wie vorstehend erwähnt, über die Nut 37 der Durchlaß 35 mit dem Durchlaß 36 zu dem Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung in Verbindung steht, wird Kraftstoff aus dem Tank 16 zu derselben Zeit in die zweite Speichereinrichtung 20 gespeichert.

Die Zuleitung 48 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, umfangsmäßig abgeschrägt, so daß es möglich ist, den Zeitpunkt, an welchem die Öffnung des Durchlasses 42 beginnt, in Gegenüberlage zu der Zuleitung 48 zu kommen, mit Hilfe der Zahnstange 11 und des Ritzels 10 zu steuern, um so die Drehstellung der Steuerbuchse 8 einzustellen. Folglich kann der Zeitpunkt des Endes der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden.

In Fig. 3 ist ein ins einzelne gehendes Blockdiagramm der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung 60 wiedergegeben. Die Einrichtung 60 hat einen Generator 61 zum Erzeugen von Zeitsteuerimpulsen TP1 bis TP3, welche die zeitliche Steuerung der Kurvenscheibenwinkel R1, R5 bzw. R8 anzeigen (siehe Fig. 4F). Ein Drehzahldetektor (62) spricht auf den Zeitsteuerimpuls TP1 an, der wiederholt bei jeder Umdrehung der Kurvenscheibe C erzeugt worden ist, und erzeugt ein Drehzahlsignal N, welches die Drehzahl der der Kraftstoffeinspritzpumpe 2 zugeordneten Brennkraftmaschine anzeigt. Ein Beschleunigungsdetektor 63 erzeugt ein Beschleunigungssignal A, welches die Größe einer Betätigung eines (nicht dargestellten) Gaspedals anzeigt. Das Drehzahlsignal N und das Beschleunigungssignal A werden an einen Optimalmengen-Kalkulator 64 angelegt, welcher die optimale Kraftstoffeinspritzmenge für den zugeordneten Verbrennungsmotor auf der Basis dieser Eingangssignale N und A anzeigt. Optimale Daten OD, welche das Rechenergebnis durch den Optimalmengen-Kalkulator 64 anzeigen, werden an einen Datenumsetzer 65 angelegt, in welchem die optimalen Daten OD in einen Sollpositionsdatenwert Pt umgesetzt werden, welcher die gewünschte Position des Mengeneinstellkolbens 26 anzeigt.

Ein Positionssignalgenerator 66, der mit der Positionsfühlwicklung 32 verbunden ist, erzeugt Istpositionsdaten Pa, welche die tatsächliche Stellung des Kolbens 26 anzeigen. Die Soll- und Istpositionsdaten Pt und Pa werden in einen Vergleicher 67 eingegeben, von welchem (67) ein Ausgangsimpuls OP erzeugt wird, wenn die Istpositionsdaten Pa gleich den Sollpositionsdaten Pt werden. Der Ausgangsimpuls Op und der Zeitsteuerimpuls TP1 werden über ein ODER-Glied 69 an einen Eingangsanschluß 68a eines Ansteuerspannungs- Generators 68 angelegt; die Zeitsteuerimpulse TP2 und TP3 werden über ein ODER-Glied 70 an den anderen Eingangsanschluß 68b des Generators 68 angelegt. Der Generator 68 ist vorgesehen, um das Steuersignal S1 zu erzeugen, dessen Pegel entsprechend dem Impulseingang an seinem Eingangsanschluß 68a hoch wird, und entsprechend dem Impulseingang an seinem anderen Eingangsanschluß 68a niedrig wird. Eine solche Schaltung kann ohne weiteres mit Hilfe einer Flip-Flop- Schaltung realisiert werden.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 wird nunmehr anhand von Diagrammen beschrieben, welche in Fig. 4A bis 4F dargestellt sind. In Fig. 4A bis 4F ist auf der Abszisse der Kurvenscheiben- bzw. Nockenwinkel R dargestellt. Wenn der Betrag L des Nockenhubs Null ist und der Plungerkolben 7 in seiner oberen Endstellung ist (R=0), sind die Öffnungsfläche A1 eines Einlaßkanals 35a, welche gleich der Öffnung an dem Führungsbohrungsende des Durchlasses 35 ist, und die Öffnungsfläche A2 des abgetrennten Teils 42a, des Durchlasses 42 gleich dem Maximalwert A_max (Fig. 4A und 4B). Zu diesem Zeitpunkt ist der Pegel des Signals S1 niedrig, so daß der Kolben 26 durch die piezoelektrischen Ringe 25 nicht festgeklemmt wird (Fig. 4E). Das Volumen V der Hochdruckkammer 45 hat seinen Maximalwert V_max und Kraftstoff wird von der Speichereinrichtung 20 und dem Speicherzylinder 38 in die Hochdruckkammer 45 geliefert. In diesem Fall verbleibt die Volumendifferenz zwischen dem Maximalvolumen V_max und dem Volumen des zugeführten Kraftstoffs in der Hochdruckkammer 45.

Wenn der Plungerkolben 7 infolge der Rotation der Nocke C sich abwärts bewegt, d. h. der Betrag L des Hubs der Nocke C groß wird, nehmen die Öffnungsflächen A1 und A2 ab und werden bei R=R₁ Null. Danach beginnt eine Verkleinerung des Volumens der Hochdruckkammer 45. Das Volumen des in der Kammer 45 gebildeten Hohlraums wird in dem Bereich R₁<R₂ infolge des Hochdruckzustands in der Hochdruckkammer 45 null. Das Unterdrucksetzen des Kraftstoffs beginnt bei R=R₂. Nachdem der Wert von R den Wert R₂ überschritten hat, bewegt sich der Plungerkolben 7 mit der Rotation der Nocke C abwärts, und das Volumen V nimmt während des Kraftstoffeinspritzbetriebs ab.

Wenn der abgetrennte Teil 42a beginnt, bei R=R₃ in Gegenüberlage zu der Zuleitung 48 zu kommen, wird die Öffnungsfläche A2 des abgetrennten Teils 42a schnell groß. Die Kraftstoffeinspritzung ist zum gleichen Zeitpunkt beendet, und die in dem Zylinder 38 gespeicherte Kraftstoffmenge Q₂ ändert sich, wie in Fig. 4C dargestellt ist. Danach bewegt sich der Plungerkolben 7 wieder nach oben, und der abgetrennte Teil 42a wird durch die Seitenwandungsfläche des Plungerkolbens 7 bei R=R₄ geschlossen. In diesem Fall bleibt die gespeicherte Kraftstoffmenge Q₂ ein konstanter Wert Q_b, bis der abgetrennte Teile 42a bei R=R₇ wieder geöffnet wird. Folglich bleibt die Volumendifferenz zwischen den Volumina der Hochdruckkammer 45 und der Kraftstoffmenge Q_b als ein Hohlraum in der Hochdruckkammer 45.

Wenn der Einlaßkanal 35a sich bei R=R₅ zu öffnen beginnt, beginnt der unter Druck gesetzte Kraftstoff über den Durchlaß 36 und die Nut 37 in die Speichereinrichtung 20 zu strömen. Da der Zeitsteuerimpuls TP2 zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, wird der Pegel des Steuersignals S1 "L", wodruch das Festklemmen des Kolbens 26 durch die piezoelektrischen Ringe 25 freigegeben wird. Folglich wird der Mengeneinstellkolben 26 durch den unter Druck gesetzten Kraftstoff zurückgeholt, und der Kraftstoff wird in dem sich ergebenden Raum 27 gespeichert. Folglich nimmt die in dem Raum 27 gespeicherte Kraftstoffmenge Q₁ linear nach R=R₅ zu. Die Kraftstoffmenge Q₁ wird in Form der Position des Mengeneinstellkolbens 26 mit Hilfe des Positionsfühlers 34 festgestellt, und das Feststellergebnis wird durch den Positionssignalgenerator 66 als die Istpositionsdaten Pa erhalten.

Die Sollpositionsdaten P_t, die auf der Basis des Drehzahlsignals N und des Beschleunigungssignals A erhalten worden sind, werden mit den Istpositionsdaten Pa in dem Vergleicher 67 verglichen, und das Ausgangssignal wird erzeugt, wenn die Istpositionsdaten Pa gleich den Sollpositionsdaten Pt werden (d. h. bei R=R₆). Der Pegel des Steuersignals S1 wird infolge des Ausgangssignals OP "H", wodurch der Mengeneinstellkolben 26 durch die piezoelektrischen Ringe 25 festgeklemmt wird.

Folglich nimmt die Kraftstoffmenge Q₁ nach R₆ nicht mehr zu, und die Kraftstoffmenge, welche entsprechend der Stellung des Kolbens 26 festgestellt worden ist, kann hierdurch mit hoher Genauigkeit gespeichert werden.

Wenn der Plungerkolben 7 eine Stellung nahe der oberen Endposition wieder bei R₇ erreicht, liegen die Einlässe 35a und 42a der ringförmigen Nut 46 gegenüber, so daß der abgetrennte Kraftstoff von dem Speicherzylinder 38 an die Hochdruckkammer 45 geliefert wird. Da der Zeitsteuerimpuls TP3 erzeugt wird, wenn R gleich R₈ wird, wird der Pegel des Steuersignals S₁ "L", um den festgeklemmten Zustand des Kolbens 26 durch die piezoelektrischen Ringe 25 freizugeben. Im Ergebnis bewegt sich dann der Mengeneinstellkolben 26 in der durch den Pfeil A angezeigten Richtung, so daß das Einspritzen des in der Speichereinrichtung 20 gespeicherten Kraftstoffs begonnen wird und die Kraftstoffeinspritzung bei R=R₉ beendet ist.

Wie vorstehend beschrieben, wird der Kraftstoff, welcher von der Speichereinrichtung 20 und dem Speicherzylinder 38 eingespritzt worden ist, der Hochdruckkammer 45 zugeführt, wo er bei dem nächsten Druckbeaufschlagungshub unter Druck zu setzen ist und der Kraftstoff eingespritzt wird.

Bei dieser Anordnung wird die Spannung zum Festklemmen des Kolbens 26 an die piezoelektrischen Ringe 25 angelegt, wenn durch den Positionsfühler 34 festgestellt wird, daß der Kolben 26 in einer gewünschten Stellung positioniert ist, wodurch die Einstellung der Einlaßkraftstoffmenge durchgeführt ist. Folglich kann ohne weiteres ein Mechanismus zum Einstellen der Kraftstoffmenge hergestellt werden, welcher klein bemessen ist und gute Ansprechkenndaten hat. Folglich können im Vergleich zu dem Fall, bei welchem ein Magnetventil zum Einstellen der Kraftstoffmenge verwendet ist, die Herstellungskosten merklich gesenkt werden.

Da ferner der Speicherzylinder 38 vorgesehen ist, um vorübergehend die abgetrennte Kraftstoffmenge zu speichern, welche nach der Kraftstoffeinspritzung verbleibt, und da der abgetrennte Kraftstoff von dem Speicherzylinder 38 aus der Hochdruckkammer 45 zusätzlich zu dem Einlaß- oder Ansaugkraftstoff zugeführt wird, welcher mittels des Mengeneinstellkolbens 26 und der piezoelektrischen Ring 25 eingestellt worden ist, wenn sich die Kraftstoffeinspritzpumpe in dem Ansaughub befindet, stimmt die an der Einlaß- oder Ansaugseite eingestelle Kraftstoffmenge genau mit der eingespritzten Kraftstoffmenge überein. Folglich kann eine äußerst genaue Kraftstoffmengensteuerung für eine Kraftstoffeinspritzung mit einem klein bemessenen Gerät ohne eine Kostenerhöhung realisiert werden.

Claims (3)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe, welche gemäß der Hin- und Herbewegung eines Plungerkolbens (7) Kraftstoff ansaugt, den angesaugten Kraftstoff mit Druck beaufschlagt, eine Kraftstoffeinspritzung durchführt und eine abgezweigte Kraftstoffmenge abführt, wobei der Plungerkolben (7) synchron mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors angetrieben wird, mit einer ersten Speichereinrichtung (38 bis 42) zum vorübergehenden Speichern von angetrenntem Kraftstoff, der gleichzeitig mit der Beendigung der Kraftstoffeinspritzung abgeleitet wird, mit einer signalerzeugenden Einrichtung zum Erzeugen mindestens eines Zustandssignals, welches sich auf den Betriebszustand des Verbrennungsmotors bezieht, mit einer Einrichtung, welche auf mindestens ein Zustandssignal anspricht, um ein Sollsignal zu erzeugen, das sich stets auf eine bestimmte Kraftstoffeinspritzmenge bezieht, mit einer Einrichtung (46, 47), um den in der ersten Speichereinrichtung (38 bis 42) gespeicherten Kraftstoff in eine Hochdruckkammer (45) der Kraftstoffeinspritzpumpe einzuleiten, bevor die Kraftstoff-Druckbeaufschlagung durch den Plungerkolben (7) durchgeführt wird, und mit einer zweiten der Kraftstoffzumessung dienenden Speichereinrichtung (20) zum vorübergehenden Speichern von Kraftstoff, die mit der ersten Speichereinrichtung (38 bis 42) gemeinsam die Hochdruckkammer (45) füllt, wobei die zweite Speichereinrichtung (20) ein bewegliches Teil (26) hat, welches entsprechend der Menge von eingeleitetem Kraftstoff bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die zweite Speichereinrichtung (20) Mittel (25, 60) zur Einstellung des Füllvolumens aufweist,
• b) die Mittel (25, 60) zur Einstellung des Füllvolumens der zweiten Speichereinrichtung (20) eine auf ein elektrisches Signal ansprechende Klemmeinrichtung (25) zum Festklemmen des beweglichen Teils (26) aufweist,
• c) eine Fühleinrichtung (34) zum Erzeugen eines Signals für die Stellung des beweglichen Teils (26) vorgesehen ist, das die in der zweiten Speichereinrichtung (20) gespeicherte Kraftstoffmenge wiedergibt, und
• d) die Mittel zur Einstellung des Füllvolumens eine ein Regelsignal erzeugende Einrichtung (60) aufweisen, welche das Ist- und Sollsignal verarbeitet, um ein Signal zur Einstellung des beweglichen Teils (26) mit Hilfe der Klemmeinrichtung (25) zu erzeugen, so daß eine gewünschte Kraftstoffmenge in der zweiten Speichereinrichtung (20) gespeichert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (34) eine Fühlwicklung (32) und einen Kern (33) aufweist, der in der Fühlwicklung (32) entsprechend der Position des beweglichen Teils (26) verschoben wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung zumindest ein piezoelektrischer Ring (25) ist, der koaxial zu dem beweglichen Teil (26) angeordnet ist, und daß der Innendurchmesser des piezoelektrischen Rings (25) entsprechend dem elektrischen Signal (S1) kleiner wird.