DE3601020A1

DE3601020A1 - Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3601020A1
Application number: DE19863601020
Authority: DE
Inventors: Gerald Hoefer; Max Dr Straubel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1987-07-23
Also published as: GB2185599B; JPS62195422A; FR2592917A1; GB8700885D0; GB2185599A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptan spruchs. Zum drehzahlabhängigen Anpassen der Kraftstoff fördermenge an die Kraftstoffbedarfskennlinie von Brenn kraftmaschinen sind verschiedene Einrichtungen bekannt, die einen auf den Regelhebel der Einspritzmengenverstell einrichtung wirkenden Vollastanschlag steuern. Dazu wird der Vollastanschlag über Hebel und Gesperre von Druck oder Temperaturstellern betätigt. Solche mechanischen Einrichtungen sind aufwendig und wenig flexibel.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demge genüber den Vorteil einer einfachen Bauweise mit einem geringen Bauvolumen. Ferner ist die für das Drucksteuer- Prallplattenventil aufzubringende Steuerleistung gering, so daß auch die elektronische Steuereinrichtung einfach aufgebaut sein kann. Da der Stellkolben für den Vollast anschlag druckabhängig verstellt wird, kann auch eine Lagerückmeldung entfallen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Krafteinspritzpumpe möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Kraftstoff einspritzpumpe der Verteilerbauart vereinfacht im Schnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei der dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe der Ver teilerbauart umgibt ein Gehäuse 10 einen Pumpensaugraum 11, der von einer Förderpumpe 12 mit Kraftstoff aus ei nem Vorratsbehälter 13 versorgt wird. Parallel zur Förder pumpe 12 ist ein Drucksteuerventil 14 geschaltet, das den Druck im Pumpensaugraum 11 in Abhängigkeit von der geförderten Kraftstoffmenge verändert. Zum Zumessen von Förder- oder Einspritzmengen dient ein hin- und herge hend sowie gleichzeitig rotierend angetriebender Pumpen kolben 15, der einen Pumpenarbeitsraum 16 abschließt. Der Pumpenarbeitsraum 16 wird beim Saughub des Pumpenkol bens 15 durch eine Saugleitung 17 und Steuernuten 18 des Pumpenkolbens 15 aus dem Pumpensaugraum 11 mit Kraftstoff gefüllt. Beim anschließenden Druckhub des Pumpenkolbens 15 wird eine Einspritzmenge bei geschlossener Saugleitung 17 über eine Längsbohrung 20 und eine mit dieser verbunde ne Fördernut 21 sowie eine Druckleitung 22 zu einer nicht näher dargestellten Einspritzdüse am Motorzylinder der Brennkraftmaschine gefördert.

Zum Zumessen veränderlicher Kraftstoffeinspritzmengen, die vom Hub des Pumpenkolbens 15 unabhängig sind, hat die Einspritzpumpe eine Fördermengenverstelleinrichtung 25. Die im Pumpensaugraum 11 angeordnete Fördermengenverstell einrichtung 25 hat einen auf dem Pumpenkolben 15 im Pum pensaugraum 11 verschiebbaren Ringschieber 26, der eine mit der Längsbohrung 20 im Pumpenkolben 15 verbundene Querbohrung 27 während der hin- und hergehenden Bewegung des Pumpenkolbens 15 abschließt und öffnet, wobei je nach Stellung des Ringschiebers 26 während des Förderhubes des Pumpenkolbens 15 die Querbohrung 27 vom Ringschieber 26 früher oder später aufgesteuert wird. Die Stellung des Ringschiebers 26 wird durch einen zweiarmigen, schwenkbaren Regelhebel 28 eingestellt, der in eine Nut 29 am Schieber 26 eingreift.

Zum Verstellen des Ringschiebers 26 wirken ein willkürlich schwenkbarer Drehzahl-Verstellhebel 31 über eine Regelfeder 32 und ein Drehzahlregler 33 auf den Regelhebel 28. Der Dreh zahlregler 33, der in einem drehbaren Gehäuse 34 Fliehgewich te 35 und eine von diesen axial verschiebbare Muffe 36 hat, wird ebenso wie die Förderpumpe 12 und der Pumpenkolben 15 von der nicht dargestellten Antriebswelle der Einspritzpumpe angetrieben. Die Stellung des Regelhebels 28 und damit auch die des Ringschiebers 26 wird durch das Zusammenwirken der Kraft der Regelfeder 32 und der von den Fliehgewichten 35 auf die Muffe 36 ausgeübten Kraft definiert.

Um die jeweilige Kraftstoffeinspritz- oder -Fördermenge an die Kraftstoffbedarfskennlinie der Brennkraftmaschine zum Erreichen eines Optimums an Drehmoment, Leistung, Verbrauch und Abgas anzupassen, ist ein elektronisches Steuergerät 38 vorgesehen, in dem das Kennlinienfeld der jeweiligen Brenn kraftmaschine gespeichert ist und dem von der Drehzahl, der Temperatur, dem Ümgebungs- oder Ladedruck abhängige Signale zugeführt werden. Das Steuergerät 38 steuert über ein Druck steuerventil 40 ein mit dem Gehäuse 10 verbundenes hydrau lisches Stellwerk 41, das über einen Stößel 42 ebenfalls auf den Regelhebel 28 wirkt. Das Stellwerk 41 hat in einem mit dem Gehäuse 10 verbundenen Stellzylinder 43 einen verschieb baren Stellkolben 44, der auf der linken Seite einen Steuer druckraum 45 und auf der rechten Seite einen drucklosen Refe renzraum 46 abschließt. Eine Druckfeder 47 im Referenzraum 46 beaufschlagt den Stellkolben 44 entgegen dem im Steuerdruck raum 45 wirksamen Steuerdruck, so daß der Stellkolben 44 eine vom Steuerdruck abhängige Stellung einnimmt, die für die Stel lung des als Vollastanschlag wirkenden Stößels 42, der einer seits am Stellkolben 44 und andererseits am Regelhebel 28 an liegt, maßgebend ist. Zum Druckausgleich und zum hysterese freien Verstellen greift auf der dem Stößel 42 gegenüberlie genden Seite ebenfalls ein den Stellzylinder durchsetzender Stößel 48 an, der über eine das Gehäuse 10 durchsetzende Ver längerung 49 auf einen mit dem Steuergerät 38 verbundenen Weggeber, beispielsweise ein Potentiometer 50 wirkt.

Zum Aufbauen eines den Vollastanschlag in jeweils in eine bestimmte Stellung bringenden Steuerdruckes im Steuerdruck raum 45 ist dieser zum einen durch eine Zulauföffnung 52 mit einer Drossel 53 mit dem Pumpensaugraum 11 und zum an deren durch eine Öffnung 54 mit dem Drucksteuerventil ver bunden. Das Drucksteuerventil ist als an das Stellwerk 41 angelagertes Prallplattenventil 40 ausgebildet; ein sol ches ist beispielsweise durch die DE-OS 31 09 560 bekannt. Das Prallplattenventil 40 hat in einem Gehäuse 56 eine um eine Achse 57 schwenkbare, zweiarmige Prallplatte 58, gegen deren linken Arm von unten her eine Zuflußdüse 59 gerichtet ist, der durch die Öffnung 54 Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 45 zugeleitet wird. Am gegenüberliegenden Ende drückt von oben her auf die Prallplatte 52 eine Druck feder 60. Der drucklos gehaltene Innenraum 61 des Prall plattenventils 40 ist durch einen Abfluß 62 mit dem Vorrats behälter 13 verbunden. Das Prallplattenventil 40 weist einen Dauermagneten 65 auf, der über Jochteile 66, 67 auf einen mit der schwenkbaren Prallplatte 58 verbundenen Anker 68 einwirkt. Der Anker ist dabei von einer Spule 69 umgeben, die vom elek tronischen Steuergerät 38 mit einem veränderlichen Steuerstrom angesteuert wird. Je nach der Größe des vom Steuergerät 38 in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter der Brennkraftma schine gesteuerten Magnetfelds der Spule 69 öffnet die Prall platte 58 die Öffnung der Zuflußdüse 59 mehr oder weniger, so daß durch die Drosselkombination der Zuflußdüse 59 und der vom Pumpensaugraum 11 in den Steuerdruckraum 45 führenden Drossel 53 im Steuerdruckraum 45 ein Steuerdruck aufgebaut wird, der kleiner ist als der Druck im Pumpensaugraum 11 aber größer als der Druck im Innenraum 61 des Prallplattenven tils 40, der über den Abfluß 62 drucklos gehalten ist. Ferner wird der Steuerdruck im Steuerdruckraum 45 durch den dreh zahlabhängigen Druck im Pumpensaugraum 11 beeinflußt. Vorzugs weise sind die Drossel 53 und die Zuflußdüse 59 mit der Prall platte 58 so gewählt, daß während des Betriebs im Steuerdruck raum 45 ein Steuerdruck von 0 bis etwa 1,5 bar angesteuert werden kann.

Im Zusammenwirken mit dem drucklosen Referenzraum 46 des Stellwerks 41, der über eine Bohrung 71 mit dem Innenraum 61 des Prallplattenventilgehäuses 56 verbunden ist, und der Druckfeder 47 nimmt der Stellkolben 44 eine dem im Steuerdruckraum 45 wirksamen Steuerdruck entsprechende Stellung ein und bringt den Stößel 42 in eine Stellung, so daß dieser als Vollastanschlag für den Regelhebel 28 dessen von der Regelfeder 32 und dem Drehzahlregler 33 beeinflußte Stellung an die Kraftstoffbedarfskennlinie der zugeordneten Brennkraftmaschine anpaßt.

Ergänzend wird bemerkt, daß die für die jeweilige Fördermenge maßgebende Stellung des Ringschiebers 26, die von der Stel lung des Stellkolbens 44 abhängig ist, wie oben beschrieben über das Potentiometer 50 dem Steuergerät 38 rückgemeldet wird (geschlossener Regelkreis). Das Potentiometer kann auch entfallen, so daß allein der vom Steuergerät über das Prall plattenventil 40 im Stellwerk 41 eingestellte Steuerdruck für die Stellung des Ringschiebers maßgebend ist (offener Regel kreis).

Claims

1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoff in einen Pumpensaugraum (11) drehzahl proportional fördernden Förderpumpe (12), mit einem den Druck im Pumpensaugraum steuernden Drucksteuerventil (14), mit einem ein Einspritzmengenverstellglied (26) der Ein spritzpumpe betätigenden Regelhebel (28), der einerseits von einem Drehzahlregler (33) und andererseits von einer verstellbaren Regelfeder (32) beaufschlagt wird, und mit einer Angleicheinrichtung (41) mit einem Vollastanschlag (42) für den Regelhebel zum Einstellen einer maximal zu lässigen Vollastfördermenge, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleicheinrichtung ein hydraulisches Stellwerk (41) mit einem den Vollastanschlag (42) einstellenden Stellkol ben (44) und ein den auf den Stellkolben wirksamen Steuer druck regelndes, elektromagnetisch gesteuertes Drucksteuer- Prallplattenventil (40) aufweist.

2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß ein vom Stellkolben (44) begrenzter Steuerdruckraum (45) des Stellwerks (41) eingangsseitig über eine Drossel (53) mit dem Pumpensaugraum (11) und auslaßseitig mit einer Zuflußdüse (59) des Drucksteuer- Prallplattenventils (40) verbunden ist, wobei die durch die Drossel (53) und die veränderbare Drosselwirkung der Zuflußdüse und der dieser zugeordneten, auslenkbaren Prallplatte (58) bewirkte Drosselkombination einen auf den Stellkolben wirksamen Steuerdruck einstellt, der klei ner ist als der Druck im Pumpensaugraum.

3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Prallplatte (58) des Drucksteuer- Prallplattenventils (40) zwischen den Jochteilen (66, 67) eines Magnetkreises angeordnet und von einer von ei nem elektronischen Steuergerät (38) angesteuerten Spule (69) umgeben ist.

4. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Steuergerät (38) die Spule (69) mit einem elektrischen Strom in Abhängigkeit von Dreh zahl, Umgebungsluft, Druck und -temperatur ansteuert.

5. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (44) des Stellwerks (41) auf seiner dem Steuerdruckraum (45) gegen überliegenden Seite einen Referenzdruckraum (46) mit einem gegenüber dem Pumpensaugraum (11) reduzierten Entlastungs druck abschließt und von einer gegen den Steuerdruck wirken den Rückführfeder (47) beaufschlagt ist.

6. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die wirksamen Druckflächen des Stellkol bens (44) sowohl zum Steuerdruckraum (45) als auch zum Re ferenzdruckraum (46) gleich groß sind.

7. Kraftstoffeinspritzpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (44) des Stell werks (41) mit einem Weggeber (50) verbunden ist, der an das Steuergerät (38) angeschlossen ist.