DE3700354A1

DE3700354A1 - Fuel injection system for internal combustion engines

Info

Publication number: DE3700354A1
Application number: DE19873700354
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Dr Eisele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-01-08
Filing date: 1987-01-08
Publication date: 1988-07-21

Abstract

Fuel injection system for internal combustion engines with a pump working chamber (9) of a high pressure pump (1), into which fuel, controlled by way of a solenoid valve (5), is delivered from a feed pump (2), a safety valve (16) being provided in the fuel line (4) between solenoid valve (5) and pump working chamber (9) for shutting off the high pressure to the solenoid valve (5) and the said safety valve (16) closing off the fuel line (4) when the solenoid valve (5) is closed and a certain pressure is reached in the pump working chamber (9). <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritz anlage für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a fuel injection Plant for internal combustion engines of the type of the main claim.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritz anlagen, bei denen die Kraftstoffzumessung zu dem Pumpenarbeitsraum über ein Magnetventil erfolgt, wird dadurch ein höherer Freiheitsgrad bezüglich der Regel- und Steuereingriffe in den gesamten zur Einspritzung gehörenden Ablauf erzielt, als dies beispielsweise bei Einspritzpumpen möglich ist, bei denen eine mechanische Regelung der Kraftstoff zumessung vorhanden ist. Es sind vor allem elektronische Steuergeräte einsetzbar, die über entsprechende Geber Motorkenngrößen erfassen und in Steuergrößen für das Magnetventil wandeln, um so die Mengensteuerung und möglicherweise den Förderbeginn und das Förder ende in einer Weise zu steuern, wie es beispiels weise mit mechanischen Reglern nicht mit vertretbarem Aufwand möglich ist.With such fuel injection systems in which the fuel metering to the Pump work space is via a solenoid valve, this will result in a higher degree of freedom of rule and control interventions throughout Injection associated flow achieved as this for example with injection pumps, where a mechanical regulation of the fuel measurement is available. Above all, they are electronic Control units can be used that have appropriate Encoders record engine parameters and in control parameters convert for the solenoid valve, so the quantity control and possibly the start of funding and funding to control the end in a way, for example wise with mechanical regulators not with reasonable Effort is possible.

Problematisch bei derartigen Anlagen ist, daß das Magnetventil bei Stromausfall geöffnet sein muß, damit der Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum ungenutzt abströmen kann, was andererseits bedeutet, daß das Magnetventil von der Pumpenarbeitsraumseite her während des Druckhubes der Hochdruckpumpe unter Hochdruck steht. Da zudem diese Drücke meist stoßartig auftreten, kann diese Druckbeanspruchung des Magnetventils zu dessen Beschädigung oder gar Zerstörung führen, in jedem Fall aber dessen Funktion beeinträchtigen.The problem with such systems is that Solenoid valve must be open in the event of a power failure, so that the fuel from the pump workspace is not used can flow, which on the other hand means that the Solenoid valve from the pump workspace side during the pressure stroke of the high pressure pump High pressure stands. Since these pressures are usually jerky occur, this pressure stress on the solenoid valve lead to its damage or even destruction, in any case affect its function.

Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, in den Abschnitt der Kraftstoffleitung zwischen Pumpenarbeitsraum und Magnetventil ein Rückschlagventil einzusetzen, was jedoch den Nachteil hat, daß bei Ausfall des Stromes und entsprechend geöffnetem Magnetventil der Kraftstoff nicht aus dem Pumpenarbeitsraum über die Kraftstoffleitung ungenutzt abströmen kann, sondern zur Einspritzung gelangt, was ein Weiterlaufen des Motors zur Folge haben kann.It has therefore already been proposed in the Section of the fuel line between the pump work space and solenoid valve to insert a check valve, which has the disadvantage, however, that if the Current and the solenoid valve open accordingly Fuel does not come from the pump workspace Fuel line can drain unused, but gets to the injection, which continues to run of the engine.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß wenn das Magnetventil geschlossen ist und im Pumpenarbeitsraum ein höherer Druck erzeugt wird, das Magnetventil durch das Sicher heitsventil vom Pumpenarbeitsraum abgekoppelt wird. The fuel injection system according to the invention the characteristic features of the main claim has the advantage that if the solenoid valve is closed and a higher one in the pump work room Pressure is generated by the solenoid valve through the safe safety valve is uncoupled from the pump work space.

Sobald dann der Druck wieder fällt, öffnet das Sicherheits ventil wieder und es kann Kraftstoff über das Magnetventil und Sicherheitsventil in den Pumpenarbeitsraum gelangen.As soon as the pressure drops again, the security opens valve again and there can be fuel through the solenoid valve and safety valve get into the pump work space.

Auch bezüglich der zur Verfügung stehenden Steuerzeit eines Magnetventils, nämlich dessen Anziehen oder Abfallen bringt die Erfindung Vorteile, indem bei geschlossenem Sicherheitsventil also während des Druckhubes der Hochdruckpumpe bereits das Magnet ventil ohne Einfluß auf den Einspritzvorgang seinen eigenen Öffnungsvorgang einleiten kann, so daß beim darauffolgenden Saughub der Pumpe und Öffnen des Sicherheitsventils das Magnetventil bereits aufgesteuert ist.Also with regard to the tax time available a solenoid valve, namely its tightening or Falling brings the invention advantages by with the safety valve closed, therefore during the pressure stroke of the high pressure pump is already the magnet its valve without influence on the injection process can initiate its own opening process, so that when subsequent suction stroke of the pump and opening the Safety valve the solenoid valve is already open is.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerschieber auf seiner einen Stirnseite vom Druck des Pumpenarbeitsraums und auf der anderen Stirnseite von dem Druck der Förderpumpe beaufschlagt. So ist es durchaus möglich, durch verschiedene Steuer flächenquerschnitte zu erreichen, daß der Steuerschieber durch den Förderpumpendruck in seiner Ausgangslage gehalten wird und bei entsprechendem höheren Druck auf der abgewandten Stirnseite in Schließstellung verschoben wird.According to an advantageous embodiment of the invention is the spool on one end from the pressure of the pump workspace and on the other Front side acted upon by the pressure of the feed pump. So it is quite possible through various taxes area cross sections to achieve that the spool by the feed pump pressure in its starting position is held and at a correspondingly higher pressure in the closed position on the opposite end is moved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Steuerschieber durch eine Rückstellfeder in seine Ausgangslage geschoben, in der die Kraftstoff leitung offen ist. Die Verwendung einer Rückstellfeder, die vorzugsweise auswechselbar oder einstellbar ist, ergibt die Möglichkeit den Druck, ab dem das Sicherheitsventil sperren soll entsprechend festzulegen oder einzustellen.According to a further embodiment of the invention the spool is operated by a return spring pushed into its starting position in which the fuel line is open. The use of a return spring, which are preferably interchangeable or adjustable is the possibility gives the pressure, from which the Lock safety valve should be set accordingly or adjust.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Abschnitt der Kraftstoffleitung zwischen Magnetventil und Sicherheitsventil bei geschlossenem Sicherheitsventil druckentlastet. Hierdurch wird vor allem vermieden, daß durch das Sicherheitsventil von der Hochdruckseite her durchleckender Kraftstoff das Magnetventil belastet.According to a further embodiment of the invention is the section of the fuel line between Solenoid valve and safety valve when closed Safety valve relieved of pressure. This will especially avoided that through the safety valve fuel leaking from the high pressure side the solenoid valve is loaded.

Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckentlastung dieses Abschnitts der Kraftstoff leitung durch den Steuerschieber selbst gesteuert, wobei auf dem Steuerschieber zur Kraftstoffsteuerung eine Quernut oder Bohrung vorhanden sein kann, die bei Sperren der Kraftstoffleitung einen Druckentlastungs kanal aufsteuert und wobei vorteilhafterweise eine solche Druckentlastung zur Kraftstoffleitung stromauf des Magnetventils erfolgt. Vorteilhafterweise wird hierdurch gleichzeitig erreicht, daß die hydraulischen Druckverhältnisse stromauf und stromab des Magnetventils auf alle Fälle stromauf des Sicherheitsventils gleich sind.According to an additional embodiment of the invention the pressure relief of this section is the fuel line controlled by the spool itself, being on the spool for fuel control there may be a transverse groove or bore that a pressure relief when the fuel line is blocked controls channel and advantageously a such pressure relief to the fuel line upstream of the solenoid valve. Advantageously hereby simultaneously achieved that the hydraulic Pressure conditions upstream and downstream of the solenoid valve definitely the same upstream of the safety valve are.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations the invention are the following description, the drawing and the claims can be removed.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the object of the invention is shown in the drawing and below described in more detail. Show it

Fig. 1 stark vereinfacht eine Kraftstoffeinspritzanlage mit Sicherheitsventil zwischen Magnetventil und Pumpedüse und Fig. 1 greatly simplified a fuel injection system with a safety valve between the solenoid valve and pump nozzle and

Fig. 2 das Sicherheitsventil nach Fig. 1 in Sperrstellung. Fig. 2 shows the safety valve of Fig. 1 in the blocking position.

Description of the embodiment

Bei der in der Zeichnung dargestellten Kraftstoffein spritzanlage wird eine Pumpedüse 1 über eine Förder pumpe 2 aus einem Kraftstoffbehälter 3 mit Kraftstoff versorgt, wobei in einer Kraftstoffleitung 4 ein Magnetventil 5 angeordnet ist, durch das die Kraftstoff menge zur Pumpedüse 1 gesteuert wird.In the fuel injection system shown in the drawing, a pump nozzle 1 is supplied with fuel via a feed pump 2 from a fuel tank 3, with a solenoid valve 5 being arranged in a fuel line 4 through which the fuel quantity to the pump nozzle 1 is controlled.

Die hier nur beispielhaft für eine Hochdruckpumpe gewählte Pumpedüse 1 weist einen Pumpenkolben 6 auf, der über einen Nocken 7 entgegen der Kraft einer Feder B betätigt wird und einen Pumpenarbeits raum 9 begrenzt. Vom Pumpenarbeitsraum 9 führt eine Druckleitung 11 zu einem Druckraum 12, in dem eine Ventilnadel 13 arbeitet, die bei ausreichend hohem Einspritzdruck entgegen der Kraft einer Schließfeder 14 verschoben Spritzöffnungen 15 freigibt, so daß der Kraftstoff in den Brennraum des Motors gelangt.The pump nozzle 1 selected here only as an example for a high-pressure pump has a pump piston 6 , which is actuated via a cam 7 against the force of a spring B and limits a pump working space 9 . From the pump work chamber 9 , a pressure line 11 leads to a pressure chamber 12 , in which a valve needle 13 operates which, when the injection pressure is sufficiently high, displaces spray openings 15 against the force of a closing spring 14 , so that the fuel reaches the combustion chamber of the engine.

Während des nach oben gehenden Saughubs des Pumpen kolbens 6 gelangt über das Magnetventil 5 gesteuert Kraftstoff über die Kraftstoffleitung 4 in den Pumpen arbeitsraum 9. In dem darauffolgenden Druckhub wird dann dieser Kraftstoff über die Druckleitung 11 in den Druckraum 12 gefördert und nach Abheben der Ventilnadel 13 von ihrem Sitz über die Spritzöffnungen 15 eingespritzt.During the upward suction stroke of the pump piston 6 , fuel passes via the solenoid valve 5 in a controlled manner via the fuel line 4 into the pump working space 9 . In the subsequent pressure stroke, this fuel is then conveyed via the pressure line 11 into the pressure chamber 12 and, after the valve needle 13 has been lifted off its seat, is injected via the spray openings 15 .

Dieser während des Druckhubs im Pumpenarbeitsraum 9 herrschende Hochdruck pflanzt sich auch über die Kraftstoffleitung 4 fort. Um zu verhindern, daß dieser Druck das Magnetventil 5 erreicht, ist in der Kraft stoffleitung 4 ein Sicherheitsventil 16 angeordnet, dessen Steuerschieber 17 über eine Ringnut 18 die Leitungsabschnitte 19 und 21 der Kraftstoffleitung 4, die im Ventilgehäuse 22 dieses Sicherheitsventils 16 verlaufen, zu steuern. Von dem der Pumpedüse 1 zugewandten Abschnitt 19 zweigt ein Steuerkanal 23 ab, über den der im Abschnitt 19 herrschende Druck der Flüssigkeit auf die obere Stirnseite 24 des Steuerschiebers übertragen wird. Der Steuerschieber ist durch eine Rückstellfeder 25 belastet, die ihn in eine Ausgangsstelle an einen Anschlag 26 schiebt. Außerdem verläuft in dem Gehäuse 22 des Sicherheitsventils 16 ein Entlastungskanal 27, der durch den unteren Schiebermantel 28 des Steuerschiebers 17 gesteuert wird und der in den die Rückstellfeder 25 aufnehmenden Raum 29 mündet. Dieser Raum 29 ist über einen Ausgleichs kanal 31 mit der Kraftstoffleitung stromauf des Magnetventils 5 verbunden.This high pressure prevailing during the pressure stroke in the pump work chamber 9 also propagates via the fuel line 4 . In order to prevent this pressure is reached the solenoid valve 5, fuel line in the motor 4, a safety valve 16 is arranged to control the control slide valve 17 via an annular groove 18, the lead portions 19 and 21 of the fuel pipe 4 extending this safety valve 16 in the valve housing 22, . A control duct 23 branches off from the section 19 facing the pump nozzle 1 , via which the pressure of the liquid prevailing in the section 19 is transmitted to the upper end face 24 of the control slide. The control slide is loaded by a return spring 25 which pushes it into a starting point against a stop 26 . In addition, a relief channel 27 runs in the housing 22 of the safety valve 16 , which is controlled by the lower slide jacket 28 of the control slide 17 and which opens into the space 29 accommodating the return spring 25 . This space 29 is connected via a compensation channel 31 to the fuel line upstream of the solenoid valve 5 .

In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung des Sicherheitsventils 16 ist die Verbindung zwischen Magnetventil 5 und Pumpedüse 1 offen. Sobald nun beispielsweise während des Druckhubes der Pumpedüse 1 das Magnetventil 5 schließt, baut sich der im Pumpenarbeitsraum 9 herrschende Druck über die Kraftstoff leitungen 4 und 19 sowie den Steuerkanal 23 zur Stirnfläche 24 des Steuerschiebers 17 aus, wobei nach Erreichen eines bestimmten Druckes die Kraft der Rückstellfeder 25 überwunden wird und der Steuer schieber 17 nach unten in Sperrstellung geschoben wird, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.In the switching position of the safety valve 16 shown in FIG. 1, the connection between the solenoid valve 5 and the pump nozzle 1 is open. As soon as, for example, the solenoid valve 5 closes, for example, during the pressure stroke of the pump nozzle 1, the pressure prevailing in the pump work chamber 9 builds up via the fuel lines 4 and 19 and the control channel 23 to the end face 24 of the control slide 17 , the force of the after reaching a specific pressure Return spring 25 is overcome and the control slide 17 is pushed down into the locked position, as shown in Fig. 2.

In dieser Sperrstellung ist der vorher gesperrte Entlastungskanal 27 aufgesteuert (Fig. 2), so daß eine Verbindung der Kraftstoffleitung zwischen Magnet ventil 5 und Sicherheitsventil 16 zum Federraum 29 hin besteht und von dort über die Ausgleichsleitung 31 zur Kraftstoffleitung 4 stromauf des Magnetventils 5. Der Steuerschieber 17 liegt in dieser Stellung an einem Anschlag 32 an, um so eine definierte Sperr- bzw. Aufsteuerstelllung einnehmen zu können.In this locked position, the previously blocked relief channel 27 is opened ( FIG. 2), so that there is a connection of the fuel line between the solenoid valve 5 and the safety valve 16 to the spring chamber 29 and from there via the compensating line 31 to the fuel line 4 upstream of the solenoid valve 5 . The control slide 17 is in this position, against a stop 32, to take up as a defined blocking or gating adjustment Lung.

Sobald dann der Druck im Pumpenarbeitsraum 9 entsprechend abnimmt, beispeilsweise beim darauffolgenden Saughub des Pumpenkolbens 6, wird der Steuerschieber 17 durch die Feder 25 wieder in seine Ausgangslage verschoben, in der die Kraftstoffleitung 4 aufgesteuert ist.As soon as the pressure in the pump work chamber 9 then decreases accordingly, for example during the subsequent suction stroke of the pump piston 6 , the control slide 17 is moved back into its starting position by the spring 25 , in which the fuel line 4 is opened.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. All in the description, the following claims and the features shown in the drawing both individually and in any combination be essential to the invention with each other.

List of reference numbers: 1 pump nozzle
2 feed pump
3 fuel tanks
4 fuel line
5 solenoid valve
6 pump pistons
7 drive cams
8 spring
9 Pump work room
10 -
11 pressure line
12 pressure chamber
13 valve needle
14 closing spring
15 spray openings
16 safety valve
17 spool
18 ring groove
19 line section
20 -
21 line section
22 valve housing
23 control channel
24 front of 17
25 return spring
26 stop
27 relief channel
28 lower slide casing
29 spring chamber
30 -
31 compensation line
32 stop

Claims

1. Fuel injection system for internal combustion engines
with a high-pressure pump ( 1 ) having a pump work space ( 9 )
with a pump pump ( 2 ) supplying fuel to this pump work chamber ( 9 ) via a fuel line ( 4 )
and with a solenoid valve ( 5 ) in this fuel line ( 4 ) for controlling the amount of fuel delivered to the pump work space ( 9 ), characterized in that a safety valve between the pump work space ( 9 ) and the solenoid valve ( 5 ) in the fuel line ( 4 ) ( 16 ) is arranged with a control slide ( 17 ), which is moved when the solenoid valve ( 5 ) is closed and from a certain pressure in the pump work space ( 9 ) and thereby blocks the fuel line ( 4 ) until the pressure in the pump work space drops ( 9 ) and also when the solenoid valve ( 5 ) is open in the meantime.

2. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the control slide ( 17 ) is acted upon on its one end face ( 24 ) by the pressure of the pump work chamber ( 9 ) against a restoring force ( 25 ) acting on the control slide ( 17 ).

3. Fuel injection system according to claim 2, characterized in that the end face of the control slide valve ( 17 ) facing away from the high pressure side is acted upon by the pressure of the feed pump ( 2 ).

4. Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the control slide ( 17 ) is pushed by a return spring ( 25 ) into its starting position ( Fig. 1) in which the fuel line ( 4 , 19 , 21 ) is open.

5. A fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the portion (21) of the fuel line (4) between the solenoid valve (5) and the safety valve is relieved of pressure in the closed safety valve (16) (16).

6. Fuel injection system according to claim 5, characterized in that the pressure relief is controlled by the control slide ( 17 ).

7. Fuel injection system according to claim 6, characterized in that the control slide ( 17 ) for fuel control has a transverse groove ( 18 ) (annular groove) or bore which opens a pressure relief channel ( 27 ) when the fuel line is blocked ( 4 , 19 , 21 ) .

8. Fuel injection system according to claim 6 or 7, characterized in that the pressure relief to the fuel line ( 4 ) upstream of the solenoid valve ( 5 ) takes place.