DE68904451T2 - Hochdruck-brennstoffeinspritzvorrichtung fuer motoren. - Google Patents

Hochdruck-brennstoffeinspritzvorrichtung fuer motoren.

Info

Publication number
DE68904451T2
DE68904451T2 DE8989105262T DE68904451T DE68904451T2 DE 68904451 T2 DE68904451 T2 DE 68904451T2 DE 8989105262 T DE8989105262 T DE 8989105262T DE 68904451 T DE68904451 T DE 68904451T DE 68904451 T2 DE68904451 T2 DE 68904451T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
engine
injection
fuel injection
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8989105262T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68904451D1 (de
Inventor
Jun Taue
Takeo Yoshida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Publication of DE68904451D1 publication Critical patent/DE68904451D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68904451T2 publication Critical patent/DE68904451T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/04Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Brennstoffeinspritzvorrichtung für einen Motor und insbesondere eine verbesserte Hochdruck-Brennstoffeinspritzvorrichtung, die die Menge der Brennstoffeinspritzung in den Motor entsprechend allen Laufbedingungen des Motors steuert, mit einer Brennstoffeinspritzpumpe und wenigstens eine Einspritzdüse des Sammelkammertyps, deren Sammelkammer vorgesehen ist, um mit Brennstoff unter Hochdruck von der Brennstoffeinspritzpumpe versorgt zu werden, und mit einer Steuereinheit, die vorgesehen ist, um die Brennstoffeinspritzpumpe und die Einspritzdüse zu steuern, die eine Düsenöffnung, die von der Sammelkammer zu einem Motor führt, und ein Einspritzventil aufweist, das zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung zur Steuerung der Abgabe des Brennstoffs von der Sammelkammer durch die Düsenöffnung zu dem Motor bewegbar ist, und einem Betätigungsteil, das dem Einspritzventil zugeordnet ist, zur Betätigung des Einspritzventils, so daß es zwischen der geschlossenen und offenen Stellung bewegbar ist.
  • Ein bekannter und verbreiteter Typ des Brennstoffeinspritzsystems enthält eine solche Einspritzdüse, die "Sammeltyp" genannt wird. Diese Art einer Einspritzdüse enthält eine Sammelkammer, die eine Düsenöffnung hat, die vorgesehen ist, die Sammelkammer mit der Verbrennungskammer des Motors zu verbinden. Ein Einspritzventil steuert das Öffnen und Schließen der Düsenöffnung und wird von einer Betätigungseinrichtung betätigt, die innerhalb einer Steuerkammer gehalten ist. Brennstoff wird unter Druck sowohl der Sammelkammer als auch der Steuerkammer Zuge führt, und wenn beide Kammern denselben Druck haben, wird das Einspritzventil in seiner geschlossenen Stellung gehalten. Um das Einspritzen von Brennstoff zu ermöglichen, ist ein Entlastungsventil, das den Druck in der Steuerkammer steuert, offen, um es zu ermöglichen, daß der Druck in der Steuerkammer entlastet wird. Wenn dies geschieht, bewirkt der Brenstoffdruck in der Sammelkammer das Öffnen des Einspritzventils, und Brennstoff wird in den Motor eingespritzt.
  • Dieser Systemtyp ist äußerst wirkungsvoll und weit verbreitet. Allerdings wird das Entlastungsventil normalerweise mittels eines Elektromagneten betätigt, und der Zeitpunkt des Öffnens des Entlastungsventils und die Dauer seiner Öffnung stehen in Beziehung zum Winkel der Kurbelwelle oder der Motorabtriebswelle des Motors. Normalerweise wird das Ventil über eine feststehende Dauer der Winkeldrehung der Kurbelwelle offen gehalten. Dies hat zur Folge, daß beim Lauf des Motors mit hoher Motordrehzahl die tatsächliche Öffnungszeit des Entlastungsventils und damit die Abgabezeit der Düse kürzer sind als beim Betrieb mit niedrigen Drehzahlen. Wenn damit die Brennstoffzufuhr so festgelegt ist, daß sie für eine hohe Geschwindigkeit angemessen ist, neigt der Motor dazu, bei niedrigen Drehzahlen zu fett zu laufen. Wenn andererseits der Motor mit dem gewünschten Brennstoff/Luftgemisch bei niedrigen Motordrehzahlen arbeitet, neigt er dazu, bei hohen Motordrehzahlen mager zu laufen.
  • Aus der GB-A-2 185 530 ist ein Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, bei dem mehrere Einspritzdüsen mit einem zugehörigen Zylinder des Motors verbunden sind, der mit unter Druck stehendem Brennstoff von einer gemeinsamen Brennstoffpumpe versorgt wird, wie dies bekannt ist. Die GB-A-2 185 530 offenbart eine Einspritzdüse des Sammeltyps, wobei das Problem der Veränderung des Abgabedrucks der Brennstoffpumpe gelöst ist, indem einzelne Druckkammern mit einem gemeinsamen Behälter verbunden sind, die auftretende Veränderungen des Abgabedrucks der Pumpe absorbieren.
  • Die GB-A-2 117 846 offenbart eine weitere Brennstoffeinspritzpumpe des Kolbentyps, wie sie in ähnlicher Weise in dem vorliegenden System gemäß den Figuren 1 und 2 der vorliegenden Anmeldung verwendet wird. In diesem Fall beeinflußt die Brennstoffeinspritzpumpe unmittelbar den Einspritzzeitpunkt, indem der Zeitpunkt der Zufuhr von unter Druck stehenden Brennstoff zum Einspritzen in eine zugehörige Düse vorverstellt oder zurückverstellt wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Brennstoffeinspritzsystem mit einer Brennstoffeinspritzdüse des Sammeltyps anzugeben, bei dem die Menge des abgegebenen Brennstoffs unter allen Laufbedingungen bei der gewünschten Menge gehalten werden kann.
  • Um diese Aufgabe zu lösen, verbessert die vorliegende Erfindung eine Brennstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend, daß die Brennstoffeinspritzpumpe vom hin- und hergehenden Typs ist und eine Einspritz-Zeitgebereinrichtung enthält, die gesteuert ist, um die Abgabe von Brennstoff unter Hochdruck zu der Einspritzdüse in Abhängigkeit von den Motorlaufbedingungen durch Änderung der Phase des Hin- und Hergangs des Pumpenkolbens relativ zum Kurbelwinkel oder einem Winkel der Abtriebswelle des Motors vorzuverstellen oder nachzuverstellen, wobei der tatsächliche Einspritzzeitpunkt durch Betätigung der Einspritzdüse durch die Steuereinheit gesteuert wird, derart, daß die Brennstoffeinspritzung bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel ausgeführt wird, wobei die Dauer der Brennstoffeinspritzung unabhängig von den sich ändernden Laufbedingungen des Motors konstant gehalten wird.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in näheren Einzelheiten anhand einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
  • Fig. 1 eine Ansicht eines Verbrennungsmotors mit einem Brennstoffeinspritzsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Hochdruckeinspritzpumpe im Querschnitt gezeigt ist und einige der übrigen Bauteile schematisch abgebildet sind,
  • Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1, die außerdem einige der Steuerbauteile in einer schematischen Weise zeigt,
  • Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer der Brennstoffeinspritzdüsen und zugehörigen Bauteile des Systems in schematischer Darstellung,
  • Fig. 4 eine graphische Darstellung des Ausgangsdrucks der Hochdruckpumpe in Relation zu dem Abtriebswellenwinkel,
  • Fig. 5 eine graphische Darstellung, teilweise ähnlich der Fig. 4, die anzeigt, wie die Brennstoffmenge, die bei niedrigen Motordrehzahlen eingespritzt wird, hervorgerufen wird, und
  • Fig. 6 eine grahische Darstellung, teilweise ähnlich den Figuren 4 und 5, die zeigt, wie die Brennstoffmenge gesteuert wird, die bei hohen Motordrehzahlen eingespritzt wird.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
  • Es wird zunächst im einzelnen auf Figur 1 Bezug genommen, die eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Brennstoffeinspritzsystem, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, teilweise auf schematische Weise zeigt und allgemein mit dem Bezugszeichen 11 angibt. Die Maschine bzw. der Motor 11 ist in der dargestellten Ausführungsform von dem Zweizylinder-Reihentyp. Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auf eine breite Vielzahl von Motorarten anwendbar ist. Der Motor 11 enthält zwei Zylinder 12, die wechselseitig in Zylinderbohrungen (nicht dargestellt) gelagert sind und mit Hilfe von Verbindungsstangen 13 mit einer Kurbelwelle 14 verbunden sind, um die Kurbelwelle 14 auf bekannte Weise anzutreiben.
  • Gemäß der Erfindung ist der Motor 11 mit einem Hochdruck-Brennstoffeinspritzsystem versehen, das eine Einspritzdüse 15 für jeden Zylinder enthält. In Figur 1 ist nur eine derartige Einspritzdüse dargestellt, und die Konstruktion der Einspritzdüse ist in näheren Einzelheiten in Figur 3 abgebildet. Brennstoff wird von einer Hochdruckpumpe, die allgemein mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet ist, der Einspritzdüse 15 zugeführt. Wie man in dem schematischen Teil der Figur 3 sehen kann, zieht die Einspritzpumpe 16 Brennstoff von einem Brennstoffbehälter 17 an, zur Zufuhr durch eine geeignete Leitung zu den Einspritzdüsen 15 zur Zufuhr zu dem Motor.
  • Mit näherem Bezug auf Figur 3 enthält die Einspritzdüse 15 eine äußere Gehäuseanordnung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet ist und dazu vorgesehen ist, an dem Zylinderkopf eines Brennkraftmotors angebracht zu werden, wie erwähnt wurde, wobei eine Düsenöffnung 19 mit der Verbrennungskammer zur Zufuhr von Brennstoff auf eine noch zu beschreibende Weise in Verbindung steht. Anstelle einer direkten Zylindereinspritzung kann die Erfindung in Verbindung mit Leitungseinspritzsystemen verwendet werden, jedoch ist die Erfindung besonders nützlich bei direkter Einspritzung, wie dies beispielsweise bei Hochgeschwindigkeitsdieselmotoren angewandt ist.
  • Das äußere Gehäuse 18 besteht aus einem unteren Stück 21, welches ein mit einem Gewinde versehenes unteres Ende 22 hat, das dazu vorgesehen ist, in eine geeignete Öffnung in dem Zylinderkopf des zugehörigen Motors 11 auf bekannte Weise eingeschraubt zu werden. Die Düsenöffnung 19 ist von einer Spitze 23 begrenzt, die einen Gewindeabschnitt 24 hat, der in eine Gewindebohrung 25 an dem unteren Ende des Gehäusestücks 21 aufgenommen ist. Eine Einstellscheibe 26 ist zwischen dem Düsenstück 23 und dem Gehäuse 21 zur Längeneinstellung angeordnet.
  • Ein Einspritzventil, das allgemein durch das Bezugszeichen 27 bezeichnet ist, ist verschieblich in einer Bohrung 28 des Düsenstücks 23 gehalten und hat einen verringerten Durchmesserabschnitt 29 und eine Strömungssteuerspitze 31, die in der geschlossenen Position die Einspritzdüsenöffnung 19 verschließt. Das Ventil 27 hat einen Abschnitt 32 mit unterbrochenen Erweiterungen zum verschieblichen Halten des Einspritzventils 27 in der Bohrung 28,wie dies bekannt ist.
  • Eine Sammelkammer 33 ist oberhalb der Bohrung 28 durch das Gehäusestücks 21 gebildet. Die Sammelkammer 33 ist an ihrem oberen Ende mittels einer Verschlußplatte 34 verschlossen, die gegen eine Schulter in dem Gehäusestück 21 von einem zweiten Gehäusestück 35 gehalten ist. Das Gehäusestück 35 hat einen Gewindeabschnitt 36, der in eine Gewindebohrung 37 des Gehäusestücks 21 aufgenommen ist, um so die Verschlußplatte 34 in Position zu halten und die Kammer 33 in einem abgedichteten Zustand zu halten, mit der nachfolgend aufgeführten Ausnahme. Außerhalb der Gewindeöffnung 37 ist das Gehäusestück 21 mit einem sechseckigen Abschnitt 38 versehen, um das Einsetzen in die Gewindebohrung des Zylinderkopfs zu erleichtern.
  • Das Gehäusestück 35 ist mit einer Einlaßleitung 39 versehen, die einen äußeren Gewindeabschnitt 41 hat, um ein Zubehörteil aufzunehmen, um eine Zuführleitung 42 anzuschließen, die sich von der Druckpumpe 16 zu dem Einlaßrohr 39 erstreckt.
  • Die Einlaßleitung 39, die allgemein eine gebohrte Öffnung ist, wird von einem im Winkel angeordneten Kanal geschnitten und einem weiteren gebohrten Kanal, der sich axial entlang des Gehäusestücks 35 erstreckt (nicht in den Figuren dargestellt) und zwar an einer Seite des Gehäuses, wobei der Kanal an seinem unteren Ende mit einer zugehörigen Umfangsnut 40 in Verbindung steht, die in der oberen Fläche der Verschlußplatte 34 ausgebildet ist. Die Nut 40 wird von einer radial verlaufenden Bohrung (nicht dargestellt) geschnitten, die ihrerseits einen abgemessenen Kanal (nicht dargestellt) zur Zufuhr von Brennstoff unter Druck zu der Sammelkammer 33 hat.
  • Eine Steuerkammer 43 ist in der Verschlußplatte 34 mittels einer Bohrung 44 ausgebildet, die durch das untere Ende der Verschlußplatte 34 öffnet. Das Einspritzventil 27 hat einen allgemein zylindrischen Betätigungsabschnitt 45, der verschieblich innerhalb der Bohrung 44 gehalten ist und das untere Ende der Steuerkammer 43 verschließt. Eine beschränkte Auslaßöffnung 46 ist an dem Ende des Betätigungsabschnitts 45 befestigt und steht mit einem axialen Kanal 47 des Abschnitts 45 und einer radialen Öffnung (nicht dargestellt) mit dem Einlaßkanal für die Sammelkammer 33 in Verbindung. Die Steuerkammer 43 steht mit der Auslaßöffnung 46 in Verbindung, um Druckfluid aufzunehmen und normalerweise das Einspritzventil 27 in seine untere oder geschlossene Position zu drücken.
  • Eine Schraubenkompressionsfeder 49 umgibt das Einspritzventil 27 und liegt an der Verschlußplatte 34 an ihrem oberen Ende an. Das untere Ende der Feder 49 steht in Eingriff mit einem napfförmigen Aufnahmeteil 51, das axial in Position gegen eine Schulter gehalten ist, die durch eine Verbreiterung 52 auf dem Einspritzventil 27 geformt ist, um ferner dazu beizutragen, daß das Einspritzventil 27 in der geschlossenen Position gehalten wird, welche die Zeichnung zeigt.
  • Ein Entlastungsventil, das allgemein mit dem Bezugszeichen 52 bezeichnet ist, ist an dem oberen Ende der Verschlußplatte 34 gehalten und steuert die Öffnung eines Entlastungsventilsitzes 54, der in dem oberen Ende der Verschlußplatte 34 ausgebildet ist, und steht mit der Steuerkammer 43 in Verbindung. Das Entlastungsventil 53 enthält einen Kopfabschnitt 55, der in eine zugehörige Aussparung aufgenommen ist, die in einer vergrößerten, plattenähnlichen Ankerplatte ausgebildet ist. Der Entlastungsventilabschnitt 55 ist in seine geschlossene Position mit dem Ventilsitz 54 auf noch beschreibende Weise gezwängt.
  • Wenn das Entlastungsventil 53 geöffnet ist, kann der Brennstoff in der Steuerkammer 43 zu dem Tank 17 durch ein Rückführungszubehörteil 57 zurückkehren, welches sich radial durch das Ende des Gehäuses 18 erstreckt. Der Rückführungskanal 57 steht mit einer Rückführungsleitung in Verbindung, die zu dem Tank 17 führt. Brennstoff kann von dem Entlastungsventilsitz 54 zu dem Rückführungskanal 57 durch einen geeigneten inneren Kanal fließen, der diesen Rückführungsstrom zuläßt, der ein relativ kleines Volumen hat.
  • Das Entlastungsventil 53 wird geöffnet und geschlossen, um die Abgabe des Brennstoffs aus der Düsenöffnung 19 mittels einer elektromagnetischen Anordnung zu steuern, die allgemein mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet ist. Diese elektromagnetische Anordnung 58 enthält ein allgemein zylindrisches Joch 59, das an einem unteren Endabschnitt 61 eine Gewindeöffnung hat und auf einen Gewindeabschnitt der Verschlußplatte 34 aufgenommen ist, um so die elektromagnetische Anordnung 58 in ihrer Position zu befestigen.
  • Die elektromagnetische Anordnung 58 enthält eine Solenoidspule oder Wicklung 62, die an dem unteren Ende des Gehäuses oder Jochs 59 angeordnet ist und einen Magnetanker 63 umfaßt. Der Magnetanker 63 enthält eine Bohrung, die eine Verlängerung 64 des Entlastungsventilabschnitts 55 verschieblich hält. Eine runde Blattfeder 65 erstreckt sich quer über das Ende der Bohrung und ist mittels einer einstellbaren Schraube vorgespannt, um so eine festgelegte Schließdruckkraft auf das Entlastungsventil 53 auszuüben und dieses in der geschlossenen Position zu halten, wie oben erwähnt ist.
  • Ein Stromkreis ist vorgesehen, um die Spule 62 der elektromagnetischen Anordnung 58 zu erregen und das Entlastungsventil 53 zu öffnen und zu schließen. Dieser Stromkreis enthält zwei Anschlußstifte 66 (nur einer ist dargestellt), die sich durch das obere Ende des Gehäusestücks 35 erstrecken und mit einem Zeitgeberkreis zusammenwirken, der noch beschrieben wird. Der in Figur 3 dargestellte Zustand ist derjenige, der auftritt, wenn die Wicklung 62 aberregt ist. Wenn die Wicklung 62 aberregt ist, wird das Entlastungsventil 53 von der Feder 65 in seiner geschlossenen Position gehalten, so daß die Sammelkammer 33 und die Steuerkammer 43 unter Druck stehen.
  • Zu einem geeigneten Zeitpunkt für die Brennstoffeinspritzung wird zu Beginn die Wicklung 62 erregt, was mit jeder geeigneten Strategie gesteuert werden kann. Wenn dies geschieht, wird der Entlastungsventilmagnetkern nach oben durch den Magnetfluß in dem Magneten 63 angezogen, wodurch der Ventilabschnitt 64 nach oben gezwängt und das Entlastungsventil 53 gegen die Wirkung der Feder 65 geöffnet wird. Der Druck in der Steuerkammer 43 wird dann schnell entlastet, und der höhere Druck des Brennstoffs, der in der Sammelkammer 33 wirkt, drückt das Einspritzventil 27 nach oben und läßt den Austritt des Brennstoffs aus der Düsenöffnung 19 zu. Wenn der Brennstoffdruck in der Sammelkammer 33 erschöpft ist, bewegt die Feder 49 das Einspritzventil 27 in seine geschlossene Position, woraufhin der Brennstoffdruck in der Sammelkammer 33 aufgebaut werden kann. Dieser Vorgang wird eingeleitet durch Unterbrechung der Erregung der Wicklung 62, um das Entlastungsventil 53 zu schließen und zuzulassen, daß Druck in der Steuerkammer 43 erneut aufgebaut wird.
  • Es ist offensichtlich, daß die Brennstoffmenge, die jedesmal eingespritzt wird, wenn das Einspritzventil 27 geöffnet ist, von dem Druck abhängt, der in der Sammelkammer 33 herrscht, und der Zeitspanne, über die das Einspritzventil 27 geöffnet ist. Figur 4 ist eine graphische Darstellung, die anzeigt, wie der der Sammelkammer 33 zugeführte Druck im Verhältnis zu dem Kurbelwellenwinkel variiert. In dieser Figur ist der Kurbelwellenwinkel auf der Abszisse gezeigt, während der Brennstoffauslaßdruck P auf der Ordinate aufgetragen ist. Es sind zwei Druckkurven dargestellt, wobei die Kurve 67 allgemein den Ausgangsdruck der Hochdruckseite der Pumpe 16 bei niedrigen Geschwindigkeiten und die Kurve 68 allgemein den Ausgangsdruck bei hohen Geschwindig keiten anzeigt. Es ist zu sehen, daß der Druck etwas variiert, jedoch ist diese geringfügige Druckvariation nicht ausreichend, das exakte Brennstoff-Luftverhältnis vorzusehen, und zwar aus dem nachfolgend beschriebenen Grund.
  • Üblicherweise ist die Brennstoffabgabe der Düse 15 so gesteuert, daß das Einspritzen bei einem ersten Kurbelwinkel θ&sub1; beginnt und sich bis einem zweiten Kurbelwinkel θ&sub2; über eine gesamte Kurbelwinkeldauer von θ fortsetzt. Diese Abgabe wird normalerweise etwas vor der maximalen Pumpenabgabe bewirkt. Obwohl der Kurbelwinkel, während dem die Brennstoffeinspritzung beibehalten wird, bei allen Geschwindigkeiten konstant ist, sinkt die tatsächliche Zeitspanne, über die das Einspritzventil 27 geöffnet ist, wenn die Motordrehzahl steigt. Obwohl der Auslaßdruck der Hochdruckseite der Pumpe 16 bei hohen Geschwindigkeiten etwas höher sein kann, ist es im Ergebnis unmöglich, die genauen Brennstoff/Luft- Verhältnisse unter allen Laufbedingungen mit herkömmlichen Systemen aufrecht zu erhalten. Gemäß der Erfindung ist daher eine Anordnung vorgesehen, die Phase der Kurven 67 und 68 in Abhängigkeit von den Laufbedingungen, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, zu verschieben, um das gewünschte Brennstoff/Luftverhältnis unter allen Bedingungen zu erhalten. Die Art, in der dies geschieht, wird nachfolgend mit besonderem Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschrieben, wobei die Konstruktion und Arbeitsweise der Brennstoffeinspritzpumpe 16 beschrieben wird.
  • Die Einspritzpumpe 16 enthält ein äußeres Gehäuse, welches aus einem Hauptgehäuseteil 71 und einer Verschlußplatte 72 besteht. Eine Antriebswelle 73 ist drehbar in dem Hauptgehäuseteil 71 gelagert und wird von der Kurbelwelle 14 über eine Zeitgebergetriebeanordnung 74 angetrieben, so daß die Antriebswelle 73 mit der Hälfte der Kurbelwellengeschwindigkeit angetrieben wird, vorausgesetzt, daß der zugehörige Motor 11 von dem 4-Zyklen-Typ ist. Wenn der Motor von dem 2-Zyklen-Typ ist, wird die Antriebswelle 73 mit Kurbelwellengeschwindigkeit angetrieben.
  • Die Einspritzpumpe 16 enthält eine Niederdruckseite 75, die Brennstoff von dem Brennstofftank 17 über eine Einlaßöffnung 76 aufnimmt, und setzt ihn zur Zufuhr zu der Hochdruckseite 77 unter Druck. Die Niederdruckseite 75 ist von dem Trochoid-Typ und enthält einen Rotor 78, der innerhalb einer Kammer gelagert ist, die von dem Gehäuseteil 71 und einer Verschlußplatte 79 gebildet ist. Geeignete Auslaßöffnungen (nicht dargestellt) verbinden den Ausgang der Niederdruckpumpe 75 mit einem Hohlraum 78, der in dem Gehäuse 71 gebildet und von der Verschlußplatte 72 verschlossen ist.
  • Die Hochdruckpumpe 77 enthält einen Kolben 81 für jeden Zylinder des Motors, wobei der Kolben verschieblich innerhalb einer Hülse 82 gehalten ist, die von der Verschlußplatte 72 getragen ist, und der eine Hochdruckkammer 83 begrenzt. Fluid tritt in die Kammer 83 aus der Kammer 78 über eine Rückschlagventilanordnung ein, die allgemein mit dem Bezugszeichen 84 bezeichnet ist und einen Ventilsitz 85 enthält, der in eine Gewindeöffnung an der Basis einer Gegenbohrung eingeschraubt ist, die von einem Verschlußstopfen 86 verschlossen ist. Diese Gegenbohrung steht mit der Kammer 78 durch einen Kanal 87 in Verbindung. Ein Kugelrückschlagventil 88 ist normalerweise von einer Schraubenkompressionsfeder 89 gegen den Sitz 85 gehalten. Wenn der Kolben 81 einen Expansionshub ausführt, hebt das Rückschlagventill 88 von seinem Sitz ab, und Brennstoff kann in die Pumpenkammer 83 eintreten.
  • Wenn der Brennstoff in der Kammer 83 durch den Druckhub des Kolben 81 unter Druck gesetzt wird, fließt der Brennstoff in die Leitung 42 durch ein Auslaßventil, das allgemein durch das Bezugszeichen 91 bezeichnet ist. Das Auslaßventil 91 enthält einen Sitz 92, der mit der Pumpenkammer 83 in Verbindung steht und durch einen Einsatz 93 gebildet ist, der in der Verschluß platte 72 mittels eines Haltestopfens 94 gehalten ist. Ein Rückschlagventilelement 95 ist normalerweise mittels einer Schraubendruckfeder 96 gegen den Sitz 92 gehalten. Wenn die Kammer 83 jedoch unter Druck gesetzt ist, bewegt sich das Rückschlagventil 95 weg von dem Sitz 92 und läßt die Brennstoffabgabe zu. Die Rückschlagventilfeder 96 ist an ihrer Stelle von einem Stopfen 97 gehalten, mit dem die Leitung 42 auf bekannte Weise verbunden ist. Die wechselseitige Bewegung des Kolbens 81 wird mittels einer Nockenscheibe 102 bewerkstelligt, die eine geneigte Nockenfläche 103 hat und zur Drehung mit der Eingangswelle 73 mittels einer Nut- und Federverbindung befestigt ist, die aus Vorsprüngen 104 an der Nockenscheibe 102 bestehen, die in Nuten 105 in einem Ende der Antriebswelle 72 aufgenommen sind. Die Nockenscheibe 102 hat außerdem einen zylindrischen Stiftabschnitt 106, der in eine zentrale Bohrung der Antriebswelle 73 zu Ausrichtungszwecken aufgenommen ist.
  • Eine Schraubenfederanordnung 107 ist an einer Seite des Kolbens 81 angeordnet und drückt den Kolben 81 in Anlage an die Nockenscheibe 102 und die Nockenfläche 103 in Anlage an die Rollenfolger 108, die auf Querwellen 109 gelagert sind, die ihrerseits von einem Zeitgeberzylinder 111 getragen sind. Die Neigung der Nockenfläche 103 und ihr Zusammenwirken mit den Rollen 108 ist derart, daß ein einziger Hub des Kolbens 81 für jede Drehung der Antriebswelle 73 vorgesehen ist. Jedoch kann die Phase dieser Beziehung in der Weise eingestellt werden, die nun beschrieben wird.
  • Der Zeitgeberzylinder 111 hat ein äußeres Schneckenradgetriebe 112, welches lediglich ein Segmentzahnrad sein kann, das mit einer Schnecke 113 kämmt, die an der Welle eines Antriebsmotors 114 befestigt ist. Der Antriebsmotor 114 wird mittels einer Steuereinrichtung 115 betätigt, die ein Steuersignal abgibt, das einem Motorlaufzustand wie Motordrehzahl entspricht, welche von einer Erfassungseinrichtung 116 erfaßt wird. Außerdem nimmt die Steuereinrichtung 115 ein Signal von einem Positionsanzeiger 117 wie einem Potentiometer auf, um ein Signal vorzusehen, das die Position der Schnecke 115 und demgemäß des Zeitgeberzylinders 111 anzuzeigen.
  • Fig. 5 zeigt die Position, in die der Zeitgeberzylinder 111 bei niedrigen Motordrehzahlbedingungen gedreht ist. Wenn dies auftritt, wird die Kurve 67 nach rechts verlagert, so daß der Punkt θ&sub1; an der Niedrigdruckseite des Hubs des Kolbens 81 auftritt, um zu bewirken, daß ein relativ niedriger Abgabedruck ausgeübt wird Im Ergebnis wird die Menge des während des Öffnens des Einspritzventils 27 eingespritzten Brennstoffs verringert.
  • Wenn jedoch die Motordrehzahl steigt, wird die Position des Zeitgeberzylinders 111 so eingestellt, daß die Hochdruckkurve 68 nach links wandert und bewirkt wird, daß der Einspritzdruck bei dem Maximum P ist. Die tatsächliche Drehposition des Zeitgeberzylinders 111 ist in die Steuereinrichtung 115 einprogrammiert und kann so sein, wie dies für die optimale Motorleistung bei einer vorgegebenen Motordrehzahl gewünscht ist.
  • Aus der vorgehenden Beschreibung ergibt sich, daß eine äußerst leistungsfähige Hochdruck-Brennstoffeinspritzvorrichtung für einen Motor bereitgestellt ist, die angemessene und genaue Mengen der Brennstoffabgabe bei allen Laufbedingungen gewährleistet, obwohl die Öffnungszeit des Einspritzventils 27 in Relation zu dem Kurbelwinkel konstant gehalten ist.

Claims (4)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Kraftstoffeinspritzpumpe (16) und zumindest einer Einspritzdüse (15) vom Sammelkammertyp, deren Sammelkammer (33) vorgesehen ist, um mit Kraftstoff unter Hochdruck von der Kraftstoffeinspritzpumpe (16) versorgt zu werden, wobei die Kraftstoffeinspritzpumpe vorgesehen ist, um unter Druck stehenden Kraftstoff zu der Sammelkammer (33) der Einspritzdüse (15) unter schwankendem Abgabedruck, abhängig von den Laufbedingungen des Motors, abzugeben, und mit einer Steuereinheit (115), die vorgesehen ist, um die Kraftstoffeinspritzpumpe (16) und die Einspritzdüse (15) zu steuern, die eine Düsenöffnungen (19) aufweist, welche von der Sainmelkammer (33) zu einem Motor führt, einem Einspritzventil (27), das zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung zur Steuerung der Abgabe von Kraftstoff von der Sammelkammer (33) durch die Düsenöffnung (19) zu dem Motor hewegbar ist, und einem Betätigungsteil (58), das dem Einspritzventil (27) zugeordnet ist, zur Betätigung des Einspritzventiles (27), so daß es zwischen der geschlossenen und offenen Stellung bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftstoffeinspritzpumpe (16) vom hin- und hergehenden Typ ist, mit einer Einspritz-Zeitgebereinrichtung (111, 115), die gesteuert ist, um die Abgabe von Kraftstoff unter Hochdruck zu der Einspritzdüse (15) in Abhängigkeit von den Motorlaufbedingungen durch Änderung der Phase des Hin- und Hergangs eines Pumpenkolbens (81) relativ zum Kurbelwinkel oder eines Winkels der Abtriebswelle des Motors vorzuverstellen oder spätzuverstellen, wobei der tatsächliche Einspritzzeitpunkt durch Betreiben der Einspritzdüse (15) durch die Steuereinheit gesteuert wird, derart, daß die Kraftstoffeinspritzung bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel ausgeführt wird, wobei die Dauer der Kraftstoffeinspritzung unabhängig von den sich ändernden laufbedingungen des Motors konstant gehalten wird.
2. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritz-Zeitgebereinrichtung einen Zeitgeberzylinder (111) aufweist, der durch ein Ritzel (112) getrieben wird und mit einem Nocken (103) zur hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens (81) zusammenarbeitet.
3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (58) zum Öffnen und Schließen der Entlastungs-Verntileinrichtung (53) bei einem gegebenen, festen Verhältnis in bezug auf den Kurbelwinkel oder den Winkel der Abtriebswelle des Motors.
4. Kraftstoffeinspritzvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Motors gleich der Drehzahl der Abtriebswelle desselben ist.
DE8989105262T 1988-03-25 1989-03-23 Hochdruck-brennstoffeinspritzvorrichtung fuer motoren. Expired - Fee Related DE68904451T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63069749A JPH01244144A (ja) 1988-03-25 1988-03-25 エンジンの高圧燃料噴射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68904451D1 DE68904451D1 (de) 1993-03-04
DE68904451T2 true DE68904451T2 (de) 1993-05-13

Family

ID=13411759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8989105262T Expired - Fee Related DE68904451T2 (de) 1988-03-25 1989-03-23 Hochdruck-brennstoffeinspritzvorrichtung fuer motoren.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4969442A (de)
EP (1) EP0334364B1 (de)
JP (1) JPH01244144A (de)
DE (1) DE68904451T2 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2753712B2 (ja) * 1988-10-17 1998-05-20 ヤマハ発動機株式会社 エンジンの高圧燃料噴射装置
DE3843162A1 (de) * 1988-12-22 1990-06-28 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
GB8923485D0 (en) * 1989-10-18 1989-12-06 Lucas Ind Plc Fuel pumping apparatus
GB8923487D0 (en) * 1989-10-18 1989-12-06 Lucas Ind Plc Fuel pumping apparatus
DE4006084A1 (de) * 1990-02-27 1991-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und verminderung der resteinspritzmenge von einspritzpumpen
IT1240173B (it) * 1990-04-06 1993-11-27 Weber Srl Dispositivo di iniezione del carburante ad azionamento elettromagnetico per un motore a combustione interna
DE4419992A1 (de) * 1994-06-08 1995-12-14 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE19936667A1 (de) 1999-08-04 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Common-Rail-Injektor
DE10133167A1 (de) 2001-07-07 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckvorrichtung
CN112523909B (zh) * 2020-11-30 2022-04-22 重庆红江机械有限责任公司 一种高速机等压喷油泵

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187733A (en) * 1963-08-23 1965-06-08 Int Harvester Co Fuel injection system for internal combustion engines
CH443787A (de) * 1965-09-14 1967-09-15 Sulzer Ag Einspritzvorrichtung einer Kolbenbrennkraftmaschine
US4156560A (en) * 1977-11-09 1979-05-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electrically-controlled fuel injector
GB2045347B (en) * 1979-02-24 1983-04-20 Huber Motorenbau Inst I c engine fuel injection system
AT378242B (de) * 1981-07-31 1985-07-10 Berchtold Max Prof Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren
DE3212524A1 (de) * 1982-04-03 1983-10-13 Spica S.p.A., Livorno Verbesserung der spritzzeitverstellsystem bei einer einspritzpumpe, insbesondere bei einer steuerkolbenpumpe
JPS61261653A (ja) * 1985-05-16 1986-11-19 Nippon Soken Inc 燃料供給装置
US4674448A (en) * 1985-07-04 1987-06-23 Sulzer Brothers Limited Fuel injection system for a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine
CH668621A5 (de) * 1986-01-22 1989-01-13 Dereco Dieselmotoren Forschung Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine brennkraftmaschine.
JPH0759919B2 (ja) * 1986-04-04 1995-06-28 日本電装株式会社 デイ−ゼルエンジン用燃料噴射制御装置
US4776518A (en) * 1986-04-11 1988-10-11 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection valve used in fuel injection apparatus for internal combustion engine
ATE98340T1 (de) * 1986-09-25 1993-12-15 Ganser Hydromag Elektronisch gesteuertes einspritzsystem.

Also Published As

Publication number Publication date
US4969442A (en) 1990-11-13
JPH01244144A (ja) 1989-09-28
DE68904451D1 (de) 1993-03-04
EP0334364A1 (de) 1989-09-27
EP0334364B1 (de) 1993-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3786416T3 (de) Kraftstoffeinspritzsystem.
DE3590194C2 (de) Brennstoff-Einspritzpumpe
DE3885689T2 (de) Hochdruckverstellpumpe.
DE3720544C2 (de)
DE3437053C3 (de) Diesel-Kraftstoffeinspritzpumpe
DE2503346C2 (de) Kraftstoffverteilereinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE3502749C2 (de)
DE3541938C2 (de) Magnet-Überströmventil
DE2126736A1 (de) Kraftstoffeinspntzanlage fur Brenn kraftmaschinen
DE3148671C2 (de)
DE69013283T2 (de) Hochdruck-Kraftstoffeinspritzeinheit mit Steuerung des Druckes der Kammer für den Spritzzeitpunkt.
DE68910065T2 (de) System für die Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einer Hochdruckeinspritzdüse.
DE19545162B4 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung mit federvorgespanntem Steuerventil
DE3205953C2 (de) Magnetventil zum Steuern eines abwechselnd in der einen und in der Gegenrichtung fließenden Mediumstroms
DE3600113C2 (de)
DE68904451T2 (de) Hochdruck-brennstoffeinspritzvorrichtung fuer motoren.
DE3743532A1 (de) Kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen
EP0309501B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
EP0273225B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE60026920T2 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit kombinierter Druckregeleinrichtung für Vor- und Haupteinspritzung
DE2929176C2 (de) Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
CH671809A5 (de)
DE3535005C2 (de)
DE2935283A1 (de) Brennstoff-einspritzregler
DE3601710A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee