DE4016881C2

DE4016881C2 - Fuel injection device

Info

Publication number: DE4016881C2
Application number: DE19904016881
Authority: DE
Inventors: Sam William Dugdale
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1989-06-13
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2010-05-26
Also published as: GB8913510D0; FR2648190B1; GB2232785A; DE4016881A1; GB9011032D0; GB2232785B; FR2648190A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzpumpengerät zur Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Kraftstoff, wobei das Gerät die folgenden Komponenten ausweist: Einen Kolben, der innerhalb einer Bohrung in zeitlicher Abstimmung mit einem zugehörigen Motor hin- und herbewegbar ist, wobei der Kolben einwärts in die Bohrung bewegt wird, um Kraftstoff zu dem Motor zu fördern; Kraftstoffzuführmittel zum Zuführen von Kraftstoff zu der Bohrung; ein Kraftstoffsteuerglied, das im Betrieb die zu dem zugehörigen Motor geförderte Kraftstoffmenge steuert; elektromagnetische Mittel, die mit dem Kraftstoffsteuerglied zum Justieren der Einstellung desselben verbunden sind, wodurch die zu dem zugehörigen Motor geförderte Kraftstoffmenge variiert werden kann.The invention relates to a Fuel injection pump device for supplying a Internal combustion engine with fuel, the device identifies the following components: a piston, the one within a well in time can be moved back and forth with an associated motor with the piston moving inward into the bore to deliver fuel to the engine; Fuel supply means for supplying fuel to the hole; a fuel control element that in Operation the promoted to the associated motor Controls fuel quantity; electromagnetic means, with the fuel control element to adjust the Setting the same are connected, causing the to amount of fuel delivered to the associated engine can be varied.

Bei derartigen Geräten kann es zu Problemen kommen aufgrund der Reibung in den elektromagnetischen Mitteln, in dem Kraftstoffsteuerglied und in der Verbindung, welche das Kraftstoffsteuerglied mit den elektromagnetischen Mitteln verbindet. Um die Wirkung der Reibung zu minimieren, ist vorgeschlagen worden, die vorerwähnten Komponenten in Schwingung zu versetzen, was durch eine schnelle Veränderung des den elektromagnetischen Mitteln zugeführten Steuersignals erreicht wird. Zu diesem Zweck wird dem den Mitteln zugeführten Gleichspannungsteuersignal ein kleines Wechselstromsignal überlagert, das ausreicht, um eine Bewegung der Komponente zu verursachen. Der Effekt ist, daß das Kraftstoffsteuerglied schneller anspricht auf Veränderungen der Größe des Gleichstromsteuersignals.Problems can arise with such devices due to the friction in the electromagnetic Means in the fuel control member and in the Connection which the fuel control element with the connects electromagnetic means. To the It is suggested to minimize the effect of friction been, the aforementioned components in vibration to put something through a quick change the supplied to the electromagnetic means Control signal is reached. For this purpose the supplied to the funds DC control signal a small AC signal superimposed, which is sufficient to to cause movement of the component. The Effect is that the fuel control member is faster responds to changes in the size of the DC control signal.

Wenn zum Beispiel das Kraftstoffsteuerglied ein Drosselglied ist, das die Rate, mit der Kraftstoff in die Bohrung während der auswärts gerichteten Bewegung des Kolbens fließt, steuert, bedeutet eine Schwingung des Drosselgliedes um seine erwünschte Stellung, daß in einem Moment des Schwingungszyklus der Grad der Drosselung des Kraftstoffflusses größer sein wird als die erwünschte Menge und daß in einem anderen Moment des Zyklus der Grad der Drosselung kleiner sein wird als erwünscht.For example, if the fuel control element is on Throttle is the rate at which fuel into the hole while facing outwards Movement of the piston flows, controls, means one Vibration of the throttle element around its desired Position that at a moment of the oscillation cycle the degree of throttling of the fuel flow is greater will be as the desired amount and that in one other moment of the cycle the degree of throttling will be smaller than desired.

Die Schwingungsfrequenz muß sehr sorgfältig gewählt werden. Andernfalls ist es möglich, daß für eine vorgegebene erwünschte Einstellung des Drosselgliedes ungleiche Mengen von Kraftstoff zu der Bohrung in aufeinander folgenden Füllperioden geliefert werden und so in einem ungleichmäßigen Lauf des Motors resultieren. Wenn man beispielsweise annimmt, daß bei einer gegebenen Drehzahl und während einer Periode Kraftstoff der Bohrung zugeführt werden kann, schwingt das Drosselglied in einer ganzen Anzahl von Zyklen, so daß die Kraftstoffmenge, die der Bohrung zugeführt wird, dieselbe sein wird, ungeachtet der tatsächlichen Stellung des Drosselgliedes, wenn Kraftstoff beginnt zu der Bohrung zu fließen. Wenn aber während der genannten Zeitdauer das Drosselglied in einer unvollständigen Anzahl von Zyklen schwingt, wird die zu der Bohrung geführte Kraftstoffmenge variieren können, wenn nicht dafür gesorgt ist, daß die Stellung des Drosselgliedes zu Beginn jeder Periode und zu jedem Zeitpunkt des Schwingungszyklus dieselbe ist.The vibration frequency must be chosen very carefully become. Otherwise it is possible that for a predetermined desired setting of the Throttle uneven amounts of fuel too drilling in successive filling periods be delivered and so in an uneven Engine run result. For example, if you assumes that at a given speed and during a period of drilling fuel can be supplied, the throttle element swings in a whole number of cycles so that the Amount of fuel supplied to the well will be the same regardless of the actual Position of the throttle element when fuel starts to flow to the hole. But if during the mentioned duration the throttle in a incomplete number of cycles, the The amount of fuel supplied to the bore varies can, if it is not ensured that the Position of the throttle element at the beginning of each period and the same at every point in the oscillation cycle is.

In einer anderen Ausführungsform des Gerätes nach dem Stand der Technik ist der Kolben in seiner Winkelstellung einstellbar durch das Kraftstoffsteuerglied, um die Stellung zu bestimmen, bei der während der einwärts gerichteten Bewegung des Kolbens Kraftstoff aus der Bohrung geführt wird. In einer weiteren Ausführungsform des Gerätes wird die auswärts gerichtete Bewegung des Kolbens während des Zuführens von Kraftstoff zu der Bohrung gestoppt mittels eines Stoppers, dessen Position bestimmt wird durch das Kraftstoffsteuerglied. In einer noch weiteren Ausführungsform des Gerätes ist eine axial auf einem Drehverteilerglied gleitende Steuerhülse vorgesehen, die mittels einer Verbindung mit einem elektromagnetischen Betätigungsorgan verbunden ist. Die Hülse kann dazu verwendet werden, die Strömung des Kraftstoffs von der Bohrung oder dem Einlaß des Kraftstoffs zu der Bohrung, die den Pumpkolben enthält, zu steuern. In diesen Fällen ist es notwendig, daß in den kritischen Zeitpunkten - d. h. also in dem Moment, in dem Kraftstoff strömt, in dem Moment, in dem der Kolben gestoppt wird, und in dem Moment, in dem der Kraftstofffluß zu der Bohrung gestoppt wird - die Stellung des Kraftstoffsteuergliedes sich nicht verändert zwischen aufeinander folgenden Betriebszyklen für eine gegebene gewünschte Rate von Kraftstoffzufluß zu dem zugehörigen Motor. In another embodiment of the device according to the prior art, the Piston adjustable in its angular position the fuel control member to the position determine at which during the inward Movement of the piston fuel out of the bore to be led. In a further embodiment of the The outward movement of the device Piston while supplying fuel to the Drilling stopped by means of a stopper, the Position is determined by the Fuel control member. In another one Embodiment of the device is an axially a control sleeve sliding a rotary distributor provided that by means of a connection with a electromagnetic actuator is connected. The sleeve can be used to control the flow of fuel from the bore or inlet of the Fuel to the bore that holds the pump piston contains, control. In these cases it is necessary that at critical times - d. H. the moment fuel flows, the moment Moment at which the piston is stopped and at which Moment when the fuel flows to the bore is stopped - the position of the Fuel control element does not change between successive operating cycles for a given desired rate of fuel flow to the associated engine.

Eine Kraftstoffeinspritzpumpe der gattungsgemäßen Art ist bekannt aus der DE 35 07 853 A1. Auch dieses Gerät dient zur Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors. Diese weisen Variationen bei der Ansteuerung von elektromagnetisch betätigbaren Steuervorrichtungen auf. Ziel des Gerätes ist es insbesondere die Geräusche eines Dieselmotors während des Leerlaufbetriebes und bei niederer Drehlast zu vermindern.A fuel injection pump of the generic type is known from DE 35 07 853 A1. This device is also used to supply fuel to a Combustion engine. These show variations in the control of electromagnetically actuated control devices. The aim of the device is especially the noise of a diesel engine during idling and to decrease with a low rotating load.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das gattungsgemäße Gerät so weiter zu bilden, daß die Probleme aufgrund der Reibung in den elektromagnetischen Steuervorrichtungen reduziert werden. The object of the present invention is to continue the generic device to form the problems due to the friction in the electromagnetic Control devices are reduced.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is solved by the Features of claim 1. Advantageous Refinements result from the subclaims.

Erfindungsgemäß enthält das den elektromagnetischen Mitteln zugeführte Signal eine AC-Komponente, um dem Kraftstoffsteuerglied eine Schwingung zu verleihen, deren Frequenz von einem Taktglied bestimmt ist, welches mit dem Gerät synchron angetrieben wird und mit Indikatoren (Indicia) und mit einem auf die Indikatoren ansprechenden Sensor versehen ist und welches, wenn die Indikatoren an dem Sensor vorbeilaufen, ein Signal erzeugt, um einen Schwingungszyklus des Kraftstoffsteuergliedes einzuleiten.According to the invention that contains the electromagnetic Signal supplied to an AC component to the To give a fuel control member a vibration whose frequency is determined by a clock element, which is driven synchronously with the device and with indicators (Indicia) and with one on the Indicators responsive sensor is provided and which if the indicators on the sensor walking past, a signal generated to one Vibration cycle of the fuel control element initiate.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:An embodiment is shown in the drawings explained in more detail. Here shows:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Gerätes und Fig. 1 is a sectional view of the device and

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Steuersystems für das Gerät gemäß Fig. 1. FIG. 2 is a block diagram showing the control system for the device shown in FIG. 1.

Entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Corresponding parts are the same Reference numerals.

Das in Fig. 1 dargestellte Gerät weist ein mehrteiliges Gehäuse 10 auf. Innerhalb des Gehäuses ist eine Ausnehmung vorgesehen, die ein zylindrisches Drehverteilerglied 11 lagert, welches mit einer Eingangswelle 12 verbunden ist, die in zeitlicher Abstimmung mit einem Motor, welcher dem Gerät zugeordnet ist, angetrieben wird. Innerhalb des Verteilergliedes ist eine Querbohrung 14 ausgebildet, in welcher ein Paar von hin- und herbewegbaren Pumpkolben 15 untergebracht ist, welche sich einwärts bewegen, wenn das Verteilerglied rotiert, und zwar vermittels eines Paares von Walzen und Nockenerhebungen (nicht dargestellt), die an der inneren Umfangsfläche eines kreisförmigen Nockenringes 17 ausgebildet sind, welcher innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist.The device shown in Fig. 1 has a multi-part housing 10 . A recess is provided within the housing, which supports a cylindrical rotary distributor member 11 , which is connected to an input shaft 12 , which is driven in timing with a motor which is assigned to the device. A transverse bore 14 is formed within the distributor member and houses a pair of reciprocating pump pistons 15 which move inward when the distributor member rotates by means of a pair of rollers and cam lobes (not shown) attached to the inner circumferential surface of a circular cam ring 17 are formed, which is arranged within the housing 10 .

Darüber hinaus ist in dem Dreh-Verteilerglied 11 ein längsverlaufender Längsdurchgang 18 vorgesehen, welcher an seinem einen Ende mit der Querbohrung 14 und seinem anderen Ende mit einem radial angeordneten Zuführdurchgang 19 verbunden ist. Dieser Zuführdurchgang 19 ist so angeordnet, daß er in Drehung (in turn) ausgerichtet ist (register) mit einer Reihe von in gleichen Winkeln zueinander versetzten (equi-angularly spaced) Auslaßöffnungen 20, die innerhalb des Gehäuses 10 ausgebildet sind. Die Auslaßöffnungen 20 sind jeweils verbunden über Rohrleitung mit Einspritzdüsen, die auf dem zugehörigen Motor angebracht sind. Eine Ausrichtung (registration) des Durchganges 19 mit einer der Auslaßöffnungen findet statt während der gesamten Zeit, während der die Kolben 15 einwärts durch die Nockenerhebung bewegt werden, so daß der in der Bohrung 14 vorhandene Kraftstoff zu dem Verbrennungsraum des Motors gefördert wird.In addition, a longitudinal longitudinal passage 18 is provided in the rotary distributor member 11 , which is connected at one end to the transverse bore 14 and at its other end to a radially arranged feed passage 19 . This feed passage 19 is arranged so that it is rotated (in turn) (register) with a series of equi-angularly spaced outlet openings 20 which are formed within the housing 10 . The outlet openings 20 are each connected via pipeline to injection nozzles which are attached to the associated engine. Alignment (registration) of the passage 19 with one of the exhaust ports takes place the entire time that the pistons 15 are moved inward through the cam lobe so that the fuel present in the bore 14 is delivered to the combustion chamber of the engine.

An einer anderen Stelle ist der Längsdurchgang 18 mit einer Reihe von in gleichen Winkeln zueinander versetzten und radial angeordneten Einlaßöffnungen 22 verbunden, die so angeordnet sind, daß sie auf Drehung mit einem Einlaßkanal 23 ausgerichtet sind, welcher in dem Gehäuse ausgeformt ist. Der Einlaßkanal 23 steht mit einem Steuerkanal 25 über einen Durchgang 24 in Verbindung.At another point, the longitudinal passage 18 is connected to a series of equally spaced and radially arranged inlet openings 22 which are arranged to be rotated with an inlet channel 23 formed in the housing. The inlet channel 23 is connected to a control channel 25 via a passage 24 .

Der Steuerkanal 25 öffnet zu einer Bohrung hin, in der ein in seiner Winkelstellung einstellbares Drosselglied 28 mit einer darin ausgebildeten Nut gesetzt ist. Die Nut steht im ständigen Kontakt mit dem Auslaß 26 einer Niederdruck-Kraftstofförderpumpe 27. Wenn eine Einlaßöffnung 22 mit dem Einlaßkanal 23 ausgerichtet ist, fließt Kraftstoff von dem Auslaß 26 der Niederdruckpumpe 27 zu der Bohrung 14, um die Kolben 15 nach außen zu bewegen. Die vorerwähnte Ausrichtung findet statt nur während der Zeitspanne, innerhalb der der Zuführdurchgang 19 nicht mit einer Auslaßöffnung 20 ausgerichtet ist. Die Winkelstellung des Drosselgliedes 28 bestimmt dies effektive Größe des Steuerkanals 25 und damit die Kraftstoffmenge, die in die Bohrung 14 fließt und zu dem Motor während des nächsten Einspritztaktes geführt wird. Die zu der Bohrung 14 geführte Kraftstoffmenge hängt darüber hinaus von der Zeitspanne ab, während der Einlaßkanal 23 mit einer Einlaßöffnung 22 ausgerichtet ist.The control channel 25 opens towards a bore in which a throttle element 28 which is adjustable in its angular position and has a groove formed therein is set. The groove is in constant contact with the outlet 26 of a low pressure fuel pump 27 . When an inlet port 22 is aligned with the inlet passage 23 , fuel flows from the outlet 26 of the low pressure pump 27 to the bore 14 to move the pistons 15 outward. The aforementioned alignment takes place only during the period within which the feed passage 19 is not aligned with an outlet opening 20 . The angular position of the throttle member 28 determines this effective size of the control channel 25 and thus the amount of fuel that flows into the bore 14 and is led to the engine during the next injection stroke. The amount of fuel supplied to the bore 14 also depends on the length of time during which the inlet channel 23 is aligned with an inlet opening 22 .

Die Niederdruckpumpe 27 ist mit einem Einlaß versehen, der über einen weiteren Durchgang 29 mit einem Einlaßkanal 30 in Verbindung steht, welcher in einem hohlen Teil 37, das an das Gehäuse 10 angebracht ist, ausgebildet ist. Das Teil 37 weist innen ein röhrenförmiges Filterelement 32 sowie ein Entlastungsventil auf, welches mit einem federdruckbelasteten Element 33 ausgestattet ist. Ein Ende des Elementes 33 ist dem Druck des von der Niederdruckpumpe 27 geförderten Kraftstoffes ausgesetzt. Es steuert die Größe eines Überlaufkanals 34, durch welchen Kraftstoff zu dem Einlaß der Niederdruckpumpe geführt werden kann. Die Niederdruckpumpe pumpt stets mehr Kraftstoff als zu dem zugehörigen Motor gefördert wird, mit dem Resultat, daß der Auslaßdruck davon in einer Weise gesteuert wird, die abhängig ist von der Drehzahl des Motors und die damit ansteigt.The low pressure pump 27 is provided with an inlet which is connected via a further passage 29 to an inlet channel 30 which is formed in a hollow part 37 which is attached to the housing 10 . The part 37 has a tubular filter element 32 on the inside and a relief valve which is equipped with a spring-loaded element 33 . One end of the element 33 is exposed to the pressure of the fuel delivered by the low pressure pump 27 . It controls the size of an overflow channel 34 through which fuel can be directed to the inlet of the low pressure pump. The low pressure pump always pumps more fuel than is delivered to the associated engine, with the result that the outlet pressure thereof is controlled in a manner that is dependent on the engine speed and thus increases.

Der Nockenring 17 ist für eine Winkeleinstellung innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Diese Einstellung, die den Takt der Kraftstoffzuführung zu dem zugehörigen Motor variiert, wird erreicht mittels eines flüssigkeitsdruckbetriebenen Kolbens 35, der innerhalb eines Zylinders 36, welcher in einem außen an dem Gehäuse 10 angebrachten Teil ausgebildet ist, gelagert ist. Der Kolben 35 ist mit dem Nockenring durch einen Zapfen (peg) 37A verbunden, welcher innerhalb einer Queröffnung innerhalb des Kolbens liegt. Kraftstoff wird von dem Auslaß 26 zu einem Ende des Zylinders über einen Kanal geführt, welcher mit einem Rückschlagventil 38 versehen ist. Der Zweck des Rückschlagventils 38 ist darin zu sehen, ein Zurückfließen von Kraftstoff von dem Zylinder 36 zu dem Auslaß der Niederdruckpumpe 27 aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Walzen 16 mit den erwähnten Nockenerhebungen zu verhindern.The cam ring 17 is arranged within the housing 10 for angular adjustment. This setting, which varies the timing of the fuel supply to the associated engine, is achieved by means of a liquid pressure-operated piston 35 , which is mounted within a cylinder 36 , which is formed in a part attached to the outside of the housing 10 . The piston 35 is connected to the cam ring by a pin (peg) 37 A, which lies within a transverse opening within the piston. Fuel is supplied from the outlet 26 to one end of the cylinder via a channel which is provided with a check valve 38 . The purpose of the check valve 38 is to prevent fuel from flowing back from the cylinder 36 to the outlet of the low pressure pump 27 due to the interaction between the rollers 16 with the mentioned cam lobes.

Die Winkelstellung des Drosselgliedes 28 wird gesteuert durch ein elektromagnetisches Betätigungsglied 39, das mit einer Spule versehen ist, der ein Steuersignal zugeführt werden kann. Die Spule produziert einen magnetischen Fluß, welcher einen Anker anzieht, der mit einem Arm verbunden ist, welcher seinerseits durch eine Verbindung mit dem Drosselglied verbunden ist. Das Betätigungsglied 39 beinhaltet darüber hinaus eine Feder, die der Bewegung des Ankers entgegenwirkt. Wenn kein Steuersignal anliegt, wird die Feder das Drosselglied in eine Minimalstellung oder in eine Stellung, in der kein Kraftstoff gefördert wird, drängen. Das Betätigungsglied 39 weist darüber hinaus einen Transducer auf, wodurch ein Signal zu dem Motorsteuersystem geführt werden kann, welches die Stellung des Drosselgliedes indiziert.The angular position of the throttle member 28 is controlled by an electromagnetic actuator 39 which is provided with a coil to which a control signal can be supplied. The coil produces a magnetic flux which attracts an armature connected to an arm which in turn is connected to the throttle member by a connection. The actuator 39 also includes a spring that counteracts the movement of the armature. If there is no control signal, the spring will urge the throttle member to a minimum position or to a position in which no fuel is being delivered. The actuator 39 also has a transducer, whereby a signal can be fed to the engine control system which indicates the position of the throttle element.

Um die Wirkung der Reibung in der Verbindung, dem Betätigungsglied und dem Drosselglied zu minimieren, wird vorgeschlagen, diesen erwähnten Komponenten eine kleine Schwingungsbewegung zu verleihen. Vorteilhafterweise wird dies dadurch erreicht, daß dem dem Betätigungsglied 39 zugeführten DC-Signal eine kleine AC-Komponente überlagert wird. Die AC-Komponente soll bewirken, daß die erwähnten Komponenten in der gewünschten Position in Schwingung versetzt werden, so daß das Drosselglied leichter auf Veränderungen der Größe des DC-Signals ansprechen kann.In order to minimize the effect of the friction in the connection, the actuator and the throttle element, it is proposed to give these components mentioned a small oscillatory movement. This is advantageously achieved in that a small AC component is superimposed on the DC signal supplied to the actuator 39 . The AC component is intended to cause the aforementioned components to vibrate in the desired position, so that the throttle element can respond more easily to changes in the size of the DC signal.

Die Einlaßöffnungen 22 öffnen zu dem Einlaßkanal 23 hin für eine vorbestimmte Zeitspanne im Sinne von Rotationswinkeln des Verteilers und in festgelegten Intervallen. Es ist wesentlich dafür zu sorgen, daß die Schwingungsbewegung, die dem Drosselglied verliehen wird, stets dieselbe ist in der Zeitspanne, in der der Einlaßkanal 23 mit einer Einlaßöffnung 22 ausgerichtet ist.The inlet openings 22 open towards the inlet channel 23 for a predetermined period in the sense of rotation angles of the distributor and at predetermined intervals. It is essential to ensure that the oscillatory motion imparted to the throttle member is always the same during the period in which the inlet channel 23 is aligned with an inlet opening 22 .

Gemäß Fig. 2 ist das Betätigungsorgan 39 mit dem Drosselglied 28 gekoppelt. Ein Steuersignal wird zu dem Betätigungsglied 39 über einen Arbeitsstromkreis 40 zugeführt, dessen Eingang an einen Ausgang eines Steuerkreises 41 liegt, welcher einen Mikroprozessor oder eine analoge Steuervorrichtung enthält. Der Steuerkreis 41 erhält ein Anforderungssignal, das an eine Klemme 42 anlegbar ist, und darüber hinaus ein Drehzahlsignal von einem ein Drehzahlsignal verarbeitenden Schaltkreis 43. Der Steuerkreis 47 verändert das Steuersignal, welches dem Betätigungsglied 39 zugeführt wird, entsprechend der Größe des Anforderungssignals und des Drehzahlsignals. Der Steuerkreis 41 dient als Überwachungsglied, um wenigstens die Leerlaufdrehzahl sowie die Maximaldrehzahl des zugehörigen Motors zu steuern. Der Steuerkreis 41 kann noch weitere Eingänge für verschiedene Motorbetriebsparameter aufweisen, beispielsweise um sicherzustellen, daß Kraftstoff zum Motor so ökonomisch wie irgend möglich gefördert wird. Darüber kann der Partikelanteil in den Motorabgasen innerhalb gesetzlich zulässiger Grenzen gehalten werden.Referring to FIG. 2, the actuating member is coupled to the throttle member 28 39. A control signal is supplied to the actuator 39 via a working circuit 40 , the input of which is connected to an output of a control circuit 41 which contains a microprocessor or an analog control device. The control circuit 41 receives a request signal, which can be applied to a terminal 42 , and also a speed signal from a circuit 43 processing a speed signal. The control circuit 47 changes the control signal which is supplied to the actuator 39 in accordance with the magnitude of the request signal and the speed signal. The control circuit 41 serves as a monitoring element in order to control at least the idling speed and the maximum speed of the associated engine. The control circuit 41 may have further inputs for various engine operating parameters, for example to ensure that fuel is delivered to the engine as economically as possible. In addition, the particle content in the engine exhaust can be kept within legally permissible limits.

Der das Drehzahlsignal verarbeitende Schaltkreis 43 erhält ein Eingangssignal von einem Sensor 44, der neben einer Taktscheibe 45 angeordnet ist, welche vorteilhafterweise - wie in Fig. 1 dargestellt - auf der Eingangswelle 12 sitzt. Die Scheibe 45 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit vier Vorsprüngen 46 versehen, die nahe am Sensor 44 vorbeilaufen und die den Sensor veranlassen, ein Signal zu dem drehzahlverarbeitenden Schaltkreis 43 abzugeben. Der Ausgang des drehzahlverarbeitenden Schaltkreises 43 ist daher ein Signal mit einer Frequenz, welche beispielsweise viermal so groß ist wie die Drehzahl des Verteilers 11, welche - im Falle eines Viertakt-Motors - mit der halben Motordrehzahl läuft. Der drehzahlverarbeitende Schaltkreis 43 gibt neben dem Drehzahlsignal zu dem Steuerkreis 41 ein Signal an einen Schaltkreis 47 ab, dessen Ausgang mit einem summierenden Verbindungstor 48 verbunden ist, an dem auch der Ausgang des Steuerkreises 41 liegt. Das summierende Verbindungstor ist mit der Stromversorgung 40 verbunden. Der Effekt ist daher, daß das von dem Steuerkreis 41 abgegebene DC-Signal ein von dem Schaltkreis 47 abgegebenes AC-Signal überlagert hat. Das AC-Signal verursacht die Schwingung des Drosselgliedes um eine Stellung, die von der Größe des DC-Signals bestimmt wird.The circuit 43 processing the speed signal receives an input signal from a sensor 44 , which is arranged next to a clock disk 45 , which advantageously — as shown in FIG. 1 — sits on the input shaft 12 . In the exemplary embodiment shown, the disk 45 is provided with four projections 46 which run close to the sensor 44 and which cause the sensor to emit a signal to the speed-processing circuit 43 . The output of the speed-processing circuit 43 is therefore a signal with a frequency which is, for example, four times the speed of the distributor 11 , which - in the case of a four-stroke engine - runs at half the engine speed. In addition to the speed signal to the control circuit 41, the speed-processing circuit 43 emits a signal to a circuit 47 , the output of which is connected to a summing connection port 48 , at which the output of the control circuit 41 is also located. The summing connection gate is connected to the power supply 40 . The effect is therefore that the DC signal emitted by the control circuit 41 has superimposed on an AC signal emitted by the circuit 47 . The AC signal causes the throttle element to oscillate by a position which is determined by the size of the DC signal.

Das beschriebene Gerät dient zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Vierzylinder-Motor und die Scheibe 45 ist mit vier Vorsprüngen 46 versehen. Während jedes Betriebszyklus des Gerätes wird also ein voller Schwingungszyklus des Drosselgliedes 28 durchfahren mit dem Resultat, daß, obwohl der Einlaßkanal zu einer Einlaßöffnung 22 nur für einen Teil des Betriebszyklus offen ist, die Schwingung des Drosselgliedes dieselbe ist, jedes mal, wenn der Einlaßkanal 23 mit einer Einlaßöffnung 22 verbunden ist. Die Scheibe 45 kann ein Vielfaches, beispielsweise vier- oder fünfmal entsprechend der Anzahl der Auslaßöffnungen Vorsprünge 46 aufweisen, in welchem Falle das Drosselglied 28 mehr als einen Zyklus, während Kraftstoff zu der Bohrung fließt, schwingen kann. Der Schwingungsgrad des Drosselgliedes sollte aber jedes Mal, wenn Kraftstoff zu der Bohrung fließt, derselbe sein. Wenn die Motordrehzahl ansteigt, steigt auch die Frequenz des von dem Schaltkreis 43 abgegebenen Signals an. Obwohl aber der Zeitraum im Sinne von Rotationswinkeln des Verteilergliedes 11, während der Einlaßkanal 23 mit einer Einlaßöffnung 22 ausgerichtet ist, derselbe bleibt, wird die tatsächliche Zeit in dem Verhältnis abnehmen, in dem die Drehgeschwindigkeit des Verteilergliedes 11 ansteigt. The device described is used to supply fuel to a four-cylinder engine and the disc 45 is provided with four projections 46 . Thus, during each operating cycle of the device, a full oscillation cycle of the throttle element 28 is run through, with the result that, although the inlet duct to an inlet opening 22 is only open for part of the operating cycle, the oscillation of the throttle element is the same every time the inlet duct 23 is connected to an inlet opening 22 . Disc 45 may have projections 46 a multiple, for example, four or five times of the number of outlet openings, in which case throttle member 28 may oscillate more than one cycle while fuel is flowing to the bore. However, the degree of vibration of the throttle member should be the same every time fuel flows to the bore. As the engine speed increases, the frequency of the signal output from the circuit 43 also increases. However, although the time period in terms of rotation angles of the distributor member 11 while the inlet duct 23 is aligned with an inlet opening 22 remains the same, the actual time will decrease in the ratio in which the rotational speed of the distributor member 11 increases.

Im Vergleich zu den bekannten Geräten kann die zu der Bohrung 14 zugeführte Kraftstoffmenge bei einem gegebenen DC-Signal unterschiedlich sein, wenn die Schwingung - wie beschrieben - dem Drosselglied verliehen wird. Die Differenz in der Kraftstoffmenge wird jedoch von dem Steuerkreis 41 in seiner Eigenschaft als Überwachungsglied überwacht.Compared to the known devices, the amount of fuel supplied to the bore 14 can be different for a given DC signal if the vibration - as described - is imparted to the throttle element. The difference in the amount of fuel is, however, monitored by the control circuit 41 as a monitoring element.

Es kann wünschenswert sein, die Frequenz der Schwingung des Drosselgliedes bei niedrigen Motordrehzahlen zu erhöhen. Dies kann durch eine geeignete Modifikation der Scheibe 45 oder des drehzahlverarbeitenden Schaltkreises 43 erreicht werden. Es ist jedoch wesentlich, daß sichergestellt ist, daß das Schwingungsmuster des Drosselgliedes zu jeder Zeit, während der Einlaßkanal 23 zu einer Einlaßöffnung 22 hin öffnet, dasselbe ist. Wenn die Schwingungsfrequenz bei niedrigen Motordrehzahlen erhöht wird - wobei betont wird, daß eine genaue Steuerung des Drosselgliedes notwendig ist, um beispielsweise eine gleichbleibende Drehzahl des Motors zu erzielen - kann die Frequenz zu hoch sein für höhere Motordrehzahlen. In diesem Falle kann der Schaltkreis 47 als Teiler-Schaltkreis verwendet werden, der von dem Steuerkreis 41 gesteuert wird. Es wird jedoch hervorgehoben, daß der Teiler-Schaltkreis sicherstellen muß, daß dasselbe Schwingungsmuster des Drosselgliedes 28 immer erzielt wird, wenn der Einlaßkanal 23 mit einer Einlaßöffnung 22 ausgerichtet ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät wird der Kolben 35 direkt durch den Kraftstoffdruck von dem Auslaß der Niederdruckpumpe 27 betätigt. In einigen Fällen wird die Einstellung des Nockenringes von einem Servomechanismus mit einem Servoventil gesteuert. In vielen Fällen wird die Stellung des Servoventiles zumindest teilweise bestimmt durch den Kraftstoffdruck, der von der Niederdruckpumpe erzeugt wird, aber sie kann auch gesteuert werden durch ein elektromagnetisches Betätigungsglied, das wiederum mit einem DC-Steuersignal versorgt wird, dem wiederum ein AC-Signal wie in der oben beschriebenen Weise überlagert ist.It may be desirable to increase the frequency of the throttle element vibration at low engine speeds. This can be achieved by a suitable modification of the disk 45 or the speed-processing circuit 43 . However, it is essential to ensure that the vibration pattern of the throttle member is the same at all times while the inlet duct 23 opens to an inlet opening 22 . If the oscillation frequency is increased at low engine speeds - emphasizing that precise control of the throttle element is necessary, for example in order to achieve a constant engine speed - the frequency may be too high for higher engine speeds. In this case, the circuit 47 can be used as a divider circuit which is controlled by the control circuit 41 . It is emphasized, however, that the divider circuit must ensure that the same vibration pattern of the throttle element 28 is always achieved when the inlet duct 23 is aligned with an inlet opening 22 . In the device shown in Fig. 1, the piston 35 is operated directly by the fuel pressure from the outlet of the low pressure pump 27 . In some cases the setting of the cam ring is controlled by a servomechanism with a servo valve. In many cases, the position of the servo valve is at least partially determined by the fuel pressure generated by the low pressure pump, but it can also be controlled by an electromagnetic actuator, which in turn is supplied with a DC control signal, which in turn is an AC signal such as is overlaid in the manner described above.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die maximale nach außen gerichtete Bewegung der Pump-Kolben 15 bestimmt durch Stopper 50, die an gegenüberliegenden Seiten der Walzen 16 angeordnet sind. Die Stopper begrenzen die nach außen gerichtete Bewegung der Schuhe, welche die Walzen tragen. Die Stopper bestimmen die maximale Kraftstoffmenge, die von dem Gerät gefördert werden kann. Wenn diese Maximalmenge von Kraftstoff verändert werden soll, beispielsweise wenn das Gerät Kraftstoff zu einem turbo-aufgeladenen Motor fördert, können die Stopper einstellbar gelagert sein und direkt oder indirekt durch ein elektromagnetischen Betätigungsglied gesteuert werden. Das Steuersignal für diesen Betätiger würde wieder mit einem DC-Steuersignal versorgt werden, welchem ein AC-Signal in der beschrieben Art und Weise überlagert ist.In the exemplary embodiment described, the maximum outward movement of the pump pistons 15 is determined by stoppers 50 which are arranged on opposite sides of the rollers 16 . The stoppers limit the outward movement of the shoes that carry the rollers. The stoppers determine the maximum amount of fuel that the device can deliver. If this maximum amount of fuel is to be changed, for example if the device delivers fuel to a turbocharged engine, the stoppers can be adjustable and can be controlled directly or indirectly by an electromagnetic actuator. The control signal for this actuator would again be supplied with a DC control signal, which is superimposed on an AC signal in the manner described.

Claims

1. Fuel injection pump device for supplying fuel to an internal combustion engine
a piston reciprocable in a bore in timing with an associated engine, the piston being moved inward into the bore to deliver fuel to the engine,
Fuel supply means for supplying fuel in the bore,
a fuel control member that controls the amount of fuel delivered to the associated engine and
electromagnetic means connected to the fuel control member for adjusting the setting thereof, whereby the amount of fuel delivered to the associated engine can be varied
characterized by
that the signal supplied to the electromagnetic means ( 39 ) contains an AC component in order to impart an oscillation to the fuel control element ( 28 ), the frequency of which is determined by a clock element ( 45 ) which is driven in synchronism with the device and with indicators ( 46 ) and is provided with a sensor ( 44 ) which responds to the indicators ( 46 ) and which, when the indicators ( 46 ) pass the sensor ( 44 ), generates a signal in order to initiate an oscillation cycle of the fuel control member ( 28 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fuel control member ( 28 ) is a throttle member which determines the amount of fuel delivered to the bore ( 14 ).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fuel control member ( 28 ) has an adjustable stop ( 50 ) to determine the extent of the outward movement of the piston, while fuel through a longitudinal passage ( 18 ) of the bore ( 14 ) is fed.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fuel control member ( 28 ) has an axially movable and attached to a rotatable part of the device sleeve.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the piston is adjustable in its angular position to determine the amount of fuel delivered to the associated engine during the inward movement of the piston, the fuel control member ( 28 ) controls the angular position of the piston.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the longitudinal passage ( 18 ) is provided in a rotary distributor member ( 11 ) which is driven in timing with the associated motor and in rotation for supplying fuel to a number of outlet openings ( 20 ) during successive, inward movements of the piston, and in that the clock member ( 45 ) has a clock disc rotatable with the distributor member ( 11 ).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that a cam ring for effecting the inward movement of the piston and a clock actuator is provided which is operated by a further electromagnetic device to control the setting of the cam ring ( 17 ), the latter Control signal supplied to further electromagnetic device has an AC component, the frequency of which is determined by a signal that originates from the sensor ( 44 ).