EP0032172A1 - Fuel-injection device for internal combustion engines, particularly for diesel engines - Google Patents

Fuel-injection device for internal combustion engines, particularly for diesel engines Download PDF

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EP0032172A1
EP0032172A1 EP80106922A EP80106922A EP0032172A1 EP 0032172 A1 EP0032172 A1 EP 0032172A1 EP 80106922 A EP80106922 A EP 80106922A EP 80106922 A EP80106922 A EP 80106922A EP 0032172 A1 EP0032172 A1 EP 0032172A1
Authority
EP
European Patent Office
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control
pressure line
injection
line
fuel
Prior art date
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Granted
Application number
EP80106922A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP0032172B1 (en
Inventor
Jean Leblanc
Jean Pigeroulet
Max Dr. Dipl.-Ing. Straubel
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0032172A1 publication Critical patent/EP0032172A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0032172B1 publication Critical patent/EP0032172B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection device according to the preamble of the main claim.
  • a fuel injection device of this type is already known (US Pat. No. 3,486,493), in which the injection pump is designed as a pump nozzle and the fuel injection quantity is determined by a hydraulically driven control slide inserted into an overflow channel. This control slide determines the effective delivery stroke and thus the fuel injection quantity of the injection pump . Blocking the backflow from the pump work space; and the injection is ended when this control slide opens the overflow channel and the injection pressure can be relieved.
  • the control device common to all injection pumps consists of a mechanical rotary distributor which is driven synchronously with the engine camshaft and which determines both the start and the end of the fuel injection via a mechanically displaceable flyweights of the control sleeve drives a speed-dependent delivery start and at the same time change, serves as a distribution means by which the S expensive fuel to the respective pressure chambers of the control slide valve is supplied.
  • a mechanically driven control device has a strong speed dependency, ie the amount of fuel injected changes with changing speeds despite unchanged setting of the actuators. This limits the possible application for high-speed engines.
  • Another disadvantage is that the control pressure line also serves as a filling line, with negative effects on the quantity control and control times to be expected.
  • Fuel injection devices with solenoid valve-controlled pump nozzles are also known, in which the control slide inserted into the overflow channel is formed by the valve member of a solenoid valve arrangement.
  • each pump nozzle is assigned a solenoid valve which is acted upon directly by the injection pressure, so that unavoidable scatter of specimens and the pressure forces acting on the valve member prevent the same delivery rate of each pump nozzle when using the pump nozzles on multi-cylinder engines.
  • the aim of the invention is to obtain a compact injection device, which ensures precise metering of quantities and correction of the start of injection, over a wide range of revolutions, while largely eliminating mechanical control parts and requiring little construction, which can be used in high-speed diesel engines.
  • both the start of injection and the injection duration are determined by an electronically controllable solenoid valve arrangement, as a result of which accurate and timely fuel injection can be achieved, because with the electronic control devices currently in use, those required for diesel injection are also extreme short control times including the speed signals of electrical speed sensors achieved with the required accuracy.
  • claims 3 to 5 define various possible solenoid valve combinations, of which the combination of features selected according to claim 3 or 4 enables a clear separation between control pressure and supply pressure by using the 3/2-way valve used in the connection between control pressure line and low pressure line and thus achieved a sufficiently rapid stroke movement of the control slide.
  • the structure of the 2/2-way valves which are very simple, is used, which enables simple line routing, and according to claim 6, a rapid relief of the control pressure line is ensured.
  • the features of the characterizing part of claim 7 ensure rapid actuation of the solenoid valve controlling the start of injection or the end of injection, and no injection can take place in the event of a power failure, which takes into account the safety requirements.
  • a simplified line routing is achieved by the features of claim 8, wherein also the relief shocks occurring during the reversing of the control slide and thus the switching movements of these control slides are dampened by the supply pressure acting as counter pressure.
  • the inevitable connection of the control pressure line to the pressure chambers to be under control pressure is formed in the simplest possible manner by the distributor device formed by a control point on each pump piston, the length of the control line can advantageously be kept extremely short, thereby the dead spaces of the control lines are reduced, and an otherwise necessary drive of the distributor device is eliminated.
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of the first exemplary embodiment with four injection pumps shown in cross section and designed as pump nozzles
  • FIG. 2 shows the second exemplary embodiment with a magnetic valve arrangement consisting of two 3/2-way valves and a distributor device formed by a rotary distributor
  • FIG. 3 a section of the third, otherwise designed according to Figure 1 embodiment with a simplified solenoid valve arrangement
  • Figure 4 the fourth embodiment and Figure 5 is a control diagram of the solenoid valve arrangements shown in Figures 1 to 4.
  • 10a to 10d designate four mechanically driven pump nozzles, which essentially consist of an injection pump 12a to 12d, which is driven by a drive cam 11a to 11d of an engine camshaft 11, and is configured as a piston pump, and an injection pump assembled with it. there is formed as a pressure-controlled injection valve injector 13.
  • a pressure-controlled injection valve injector 13 there is formed as a pressure-controlled injection valve injector 13.
  • any of the known injection valves controlled by the fuel pressure and designed as outward or inward opening valves can be used as the injection nozzle.
  • the pump pistons plunge into a pump working chamber 18 formed by a part of a cylinder bore 17 of the pump pistons 14a to 14d with their pressure strokes generated by the drive cams 11a to lld and transmitted via roller tappets 16 against a plunger spring 15.
  • These pump work spaces 18 are filled with fuel via fill lines 21 connected to a supply line 19 which is common to all pump nozzles 10a to 10d and are under the supply pressure PV , and which are also to be regarded as an extension of the overflow channels designated 22 and connected to the pump work spaces 18. Since no separate filling lines open into the pump work spaces 18 in the exemplary embodiment shown, the overflow lines 22 are also to be regarded as part of the filling lines 21.
  • a control slide 24 which can be actuated against the force of a return spring 23 is inserted, which in the case of the pump nozzle 10a in a position closing the overflow channel 22 to initiate injection, in the other pump nozzles 10b to 10d however in its the pump work chamber 18 with the filling lines 21 and thus with the starting position connecting the supply line 19 serving as a low pressure line rests against a stop, not shown.
  • the filling lines 21 each lead into a spring chamber 25 of the control slide 24 containing the return spring 23, and the spring chamber 25 is in permanent connection with a ring groove via channels 26 formed by surfaces or grooves in a section 24a of the control slide 24 Trained control point 27 of the control slide 24.
  • the annular groove 27 has opened the connection from the filling line 21 to the overflow channel 22, this connection is closed in the first pump nozzle 10a.
  • Each of the control slides 24 is delimited at its end opposite the return spring 23 by a pressure chamber 28, which in turn is connected via a control line 29 to a control pressure line 31 common to all pump nozzles.
  • the control pressure line 31 can be set under the control pressure Ps of a control fuel source 32 if the pressure level of the fuel delivered by a feed pump 33 from a tank 34 to the control pressure line 31 is determined by a first pressure limiting valve 35. This is the case when the control fuel located in the control pressure line 31 is prevented by a central solenoid valve arrangement 48, which is central for all pump nozzles 10a to 10d, from flowing into a low-pressure line which is under substantially lower pressure.
  • the supply line 19 serves as a low pressure line, in the present case then the supply pressure p V prevails.
  • the first pressure relief valve 35 is followed by a second pressure relief valve 37.
  • the control fuel source 32 is thus formed by the feed pump 33, which is preferably designed as a constant quantity pump, and the first pressure limiting valve 35, and the control pressure p S prevailing in the control pressure line when the return is blocked is several times higher than the supply pressure p prevailing in the supply line 19 and the filling lines 21 V.
  • p V 6 bar
  • p S 30 to 80 bar.
  • FIG. 1 shows the injection start position for the first pump nozzle 10a, since the fuel located in the pump working chamber 18 is prevented from flowing into the low-pressure line 19 by the control slide valve 24 which blocks the overflow channel 22.
  • the fuel compressed in the pump work chamber 18 is then injected into the associated engine cylinder via the injection nozzle 13.
  • the connection from the control pressure line 31 to the pressure chamber 28 of the control valve 24 through the corresponding position of an annular groove 43 serving as a distributor device is either in the lower or upper dead center position of the associated drive cam 11b to lld blocked the pump piston 14b to 14d.
  • the distributor device formed by the four annular grooves 43 on the pump pistons 14a to 14d and the central valve arrangement 48 together form the control device which controls the start and the end of delivery of the corresponding pump nozzles 10a to 10d.
  • the solenoid valve arrangement 48 consists of the two hydraulically connected solenoid valves 46 and 47, through which, with a corresponding overlap of the. Control signals extremely short control times that cannot be achieved with a single solenoid valve can be achieved.
  • the first solenoid valve 46 is inserted into a line 42 connecting the control pressure line 31 to the supply line 19, designed as a 2/2-way valve and in its actuated, i.e. drawn by the associated excited electromagnet shifted second switching position, in which it blocks the connection from the control pressure line 31 to the supply line 19.
  • the second solenoid valve 47 is a 3/2-way valve and, in its deenergized first switching position shown in FIG. 1, connects a part 31a of the control pressure line 31 leading to the distribution device 43 with the other part 31b connected to the control fuel source 32.
  • this second solenoid valve 47 switches over to the second switching position connecting the part 31a of the control pressure line 31 to the supply line 19 when the electromagnet is energized.
  • the first solenoid valve 46 then returns to the first switching position shown in the circuit symbol when the electromagnet is de-energized, and the second solenoid valve 47 is brought back to the drawn first switching position with the electromagnet also de-energized.
  • control pressure line 31 When the control pressure line 31 is relieved of pressure in order to control the end of the spray, the pressure in the control pressure line 31 is reduced to the supply pressure Pv and in that still via the annular groove 43 and Control line 29 with the pressure chamber 28 of the first pump nozzle 10a connected to the control pressure line 31, the pressure is reduced and the return spring 23 can move the control slide 24 into its initial position.
  • the pump work chamber 18 is connected to the supply line 19 via the overflow channel 22, the control point 27 on the control slide 24, the channels 26, the spring chamber 25 and the filling line 21.
  • the resulting drop in pressure in the pump work chamber 18 ends the injection, and in the pump work chamber 18 only a standing pressure corresponding to the supply pressure p V is maintained.
  • the drive cams 11a to 11d are designed such that a longer rest of the pump piston 14a to 14d takes place both in the lower and in the top dead center position; which ensures that the actuation of one of the control slides 24 does not affect another, because the annular groove 43 closes on the pump piston both in the lower and in the top dead center position.
  • 14a to 14d the connection from the pressure chamber 28 via the control line 29 to the common control pressure line 31.
  • the individual pump nozzles 10a to 10d are directly from those indicated by the dash-dotted line, preferably from the one above Engine camshaft formed camshaft 11 connected and driven drive cams 11a to 11d actuated, which ensures the "rigid drive” necessary to generate high injection pressures.
  • the pump pistons 14a to 14d can of course also be driven by the drive cams 11a to 11d via rocker arms known per se (not shown).
  • the rotary distributor 38 is also driven by the same engine camshaft 11, and a spatially advantageous arrangement of the entire fuel injection device is obtained if, as indicated by dash-dotted lines on the feed pump 33, it is also driven by the engine camshaft 11.
  • the pump pistons of the pump nozzles 10a 'to 10d' are driven by drive cams 11a 'to 11d' which differ in shape from the drive cams 11a to 11d of FIG. 1, and a central rotary distributor 53, which is driven synchronously with the pump nozzles 10a 'to 10d' and which is likewise connected directly or indirectly to the engine camshaft 11, serves as the distributor device.
  • a lateral surface 54 of this rotary distributor 53 is provided with a control opening 55 permanently connected to the control pressure line 31, the width of which, designated B - seen in the circumferential direction - is designed for the longest possible actuation duration of the control slide 24, taking into account the speeds occurring in practice.
  • the control opening 55 is Via a transverse bore 56 in the rotary distributor 53 and via a longitudinal bore 57 in permanent connection with the control pressure line 31, and in the clockwise rotation of the rotary distributor 53 for controlling the pump nozzles 10a 'to 10d', the individual control lines 29 are successively in time with the Injections connected to the control pressure line 31 by means of the control opening 55.
  • the solenoid valve arrangement inserted into the control pressure line 31 between the part 31a leading to the distributor device 53 and the part 31b of this line 31 fed from the control fuel source 32 is designated 48 'in FIG. 2 and consists of two 3/2-way valves 46' and 47 '.
  • the first solenoid valve 46 ' which is actuated to initiate the start of injection, is shown in its switching position, which prevents the outflow of fuel from the control pressure line 31 into the low-pressure line 19, but which enables the flow of the control fuel from the control fuel source 32 to the rotary distributor 53, the second solenoid valve 47' already in this corresponding switching position, and (not shown) to end the injection, the second solenoid valve 47 'can then switch into a switching position that enables the relief of the control pressure PS into the part 31a of the control pressure line 31 leading to the rotary distributor 53. In this switching position, a connection is then made to the supply line 19, in which the supply pressure p V , which is substantially lower than the control pressure p S , and which is controlled by the pressure limiting valve 37 as described further above in FIG
  • FIG. 3 shows a circuit-technically simplified solenoid valve arrangement 48 ′′ which can be used instead of the solenoid valve arrangements 48 or 48 ′ in FIGS. 1 or 2 and which consists of two almost identical solenoid valves 46 ′′ and 47 ′′ designed as 212 directional valves.
  • the remaining components the fuel injection device can be designed according to Figure 1 or 2.
  • Both solenoid valves 46 “and 47” are each inserted in a line 42 'and 42 "connecting the control pressure line 31 to the supply line 19.
  • the first solenoid valve 46" is in its excited state Electromagnets the connection from the control pressure line 31 to the low pressure line 19 blocking the second switching position, while the second, non-energized solenoid valve 47 "is already in its first switching position blocking this connection.
  • the control pressure line 31 is directly connected to the control fuel source 32 connected, and the supply line 19 branches off between the two pressure limiting valves 35 and 37.
  • control pressure line 31 can be connected to the supply line 19 before the connection to the supply line 19 via lines 42 'and 42" a flow restrictor 59 is used en.
  • This flow restrictor 59 must be designed in such a way that a pressure drop to the supply pressure p V which enables the return stroke of the control slide 24 is possible when the connection to the supply line 19 in the control pressure line 31 is controlled by the second solenoid valve 47 ′′, and also at blocked drain a rapid pressure build-up of the control pressure p S takes place in this control pressure line 31.
  • auxiliary pump pistons 61a, 61b can also consist of a separate piston which is inserted between the pump piston 14a “, 14b” and the drive cams 11a “, 11b” and acts like a drive tappet.
  • auxiliary pump piston 61a, 61b dips during its pressure stroke generated by the drive cam 11 against the plunger spring 15 with an effective working surface 62 formed by the differential area between auxiliary pump pistons 61a, 61b and pump piston 14a “, 14b” into a cylinder bore 17 of the pump piston 14a “, 14b "enlarged auxiliary pump chamber 63 and thus forms an auxiliary pump 64 serving as a control fuel source.
  • the auxiliary pump chamber 63 like the pump working chamber 18 acted upon by the pump piston 14a “, 14b", is filled with fuel via fuel valves 65 and 66 by the supply line 19, which is fed by the feed pump 33 and also serves here as a low pressure line the pressure stroke of the auxiliary pump piston 61a, 61b is conveyed into the control lines 29.
  • control lines 29 of the same length for each pump nozzle 10a "to 10c" can be shut off from the control pressure line 31 by check valves 67, which are to be regarded as part of a distributor device, if acting through the one consisting of two solenoid valves 46 "and 47" corresponding to that shown in FIG. 3 and therefore also the solenoid valve arrangement 48 "with the same name, the connection from the control pressure line 31 to the supply line 19 under supply pressure p V is blocked.
  • the drive cam 11a" has already moved the pump piston 14a "of the first pump nozzle 10 so far that its auxiliary pump piston 61a fuel displaced from the auxiliary pumping chamber 63 in the control line 29 and in the control pressure line 31 connected to it has increased to the control pressure Ps and has shifted the control spool designated here with 24 "into the drawn position which blocks the overflow line 22.
  • the pressure waves rebounding from the solenoid valves 46 ′′ and 47 ′′ can be decoupled from the control line 26 which is just pressurized by the check valves 67.
  • control lines 29 of the two pump nozzles 10b “and 10c”, which are driven by the drive cams 11b “and 11c” and are in their bottom dead center position, are also not under control pressure through the associated check valves 67 from the one operated by the one pump nozzle 10a "pressurized control pressure line 31.
  • the solenoid valve arrangement 48" consists, as can be seen from the simplified illustration in FIG. 4, of two hydraulically connected electromagnetically operated 2/2-way valves 46 "and 47”, by means of corresponding over control signals, extremely short control times that cannot be achieved with a single solenoid valve can be achieved.
  • FIG. 1 The mode of operation of the two solenoid valves 46 and 47 shown in FIG. 1 in their switching position blocking the outflow from the control pressure line 31 and also of the solenoid valves 46 'and 47' or 46 "and 47" described in connection with FIGS. 2, 3 and 4 is shown in FIG 5 shown in the diagram and described below for an injection process based on this diagram.
  • Curve d shows that the second solenoid valve 47, 47 ', 47 "is switched on to control the end of the spray at t 3 and is switched off again before t 2, for example at t 1 or, as indicated by dash-dotted lines, at t 3 .
  • the fuel injection devices described as exemplary embodiments are provided exclusively with pump nozzles, because with these the advantages of the hydraulic control according to the invention are best brought to bear.
  • the principle of the invention can also be applied to individual pumps and to injection pumps combined to form in-line pumps.

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Abstract

A fuel injection apparatus for internal combustion engines is proposed (FIG. 1), in which the onset and end of injection are determined by a hydraulically actuated control slide. The injection pumps of the apparatus, which are preferably combined with an injection nozzle to make a pump/nozzle unit, having a central magnetic valve assembly comprising two magnetic valves switched hydraulically in parallel, which valve assembly is inserted in a connection between a control pressure line, which can be placed under control pressure (PS) from a source of control fuel, and a low-pressure line which is under supply pressure (PV). In order to initiate the onset of injection, the control slide is placed under control pressure (PS) by the valve assembly via a distributor apparatus and closes an overflow channel leading out of the pump work chamber. In order to control the end of the injection, the control slide, during its return stroke, relieves this overflow channel toward a low-pressure line. The control pressure (PS) in the control pressure line required for actuation of the stroke movement of the control slide is built up by means of the valve assembly as a result of blocking the outflow from this line.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem gattungsbildenden Oberbegriff des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Bauart bekannt (US-PS 3 486 493), bei der die Einspritzpumpe als Pumpe-Düse ausgebildet ist und die Kraftstoffeinspritzmenge durch einen in einen Überströmkanal eingesetzten hydraulisch angetriebenen Steuerschieber bestimmt wird. Dieser Steuerschieber bestimmt den wirksamen Förderhub und damit die Kraftstoffeinspritzmenge der Einspritzpumpe durch.Sperrung des Rückflusses aus dem Pumpenarbeitsraum; und die Einspritzung ist beendet, wenn dieser Steuerschieber den überströmkanal öffnet und der Einspritzdruck sich entlasten kann. Bei dieser bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung besteht die für alle Einspritzpumpen gemeinsame Steuereinrichtung aus einem synchron zur Motornockenwelle angetriebenen mechanischen Drehverteiler, der sowohl den Beginn als auch das Ende der Kraftstoffeinspritzung bestimmt, über eine mechanisch von Fliehgewichten verschiebbare Steuerhülse eine drehzahlabhängige Förderbeginnänderung steuert und zugleich als Verteilereinrichtung dient, durch die der Steuerkraftstoff den jeweiligen Druckräumen der Steuerschieber zugeführt wird. Eine solche, mechanisch angetriebene Steuereinrichtung weist eine starke Drehzahlabhängigkeit auf, d.h. die eingespritzte Kraftstoffmenge ändert sich bei wechselnden Drehzahlen trotz unveränderter Einstellung der Stellglieder. Dies begrenzt die Einsatzmöglichkeit bei schnellaufenden Motoren. Als weiterer Nachteil ist zu nennen, daß die Steuerdruckleitung auch als Fülleitung dient, womit negative Rückwirkungen auf die Mengensteuerung und Steuerzeiten zu erwarten sind.The invention relates to a fuel injection device according to the preamble of the main claim. A fuel injection device of this type is already known (US Pat. No. 3,486,493), in which the injection pump is designed as a pump nozzle and the fuel injection quantity is determined by a hydraulically driven control slide inserted into an overflow channel. This control slide determines the effective delivery stroke and thus the fuel injection quantity of the injection pump . Blocking the backflow from the pump work space; and the injection is ended when this control slide opens the overflow channel and the injection pressure can be relieved. In this known fuel injection device, the control device common to all injection pumps consists of a mechanical rotary distributor which is driven synchronously with the engine camshaft and which determines both the start and the end of the fuel injection via a mechanically displaceable flyweights of the control sleeve drives a speed-dependent delivery start and at the same time change, serves as a distribution means by which the S expensive fuel to the respective pressure chambers of the control slide valve is supplied. Such a mechanically driven control device has a strong speed dependency, ie the amount of fuel injected changes with changing speeds despite unchanged setting of the actuators. This limits the possible application for high-speed engines. Another disadvantage is that the control pressure line also serves as a filling line, with negative effects on the quantity control and control times to be expected.

Des weiteren ist durch die US-PS 3 465 737 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung nahezu gleicher Bauart bekannt, bei der jedoch der Steuerschieber vom Steuerdruck einer als Steuerpumpe dienenden separaten und zugleich mit der Pumpe-Düse angetriebenen Einspritzpumpe betätigt wird. Zur Änderung des Spritzbeginns ist in den Antrieb der Steuerpumpe ein bekannter, das Antriebsdrehmoment übertragender Spritzversteller eingebaut, so daß der gesamte Aufwand für die Einrichtung sehr groß ist.Furthermore, a fuel injection device of almost the same type is known from US Pat. No. 3,465,737, in which, however, the control slide is actuated by the control pressure of a separate injection pump serving as a control pump and at the same time driven by the pump nozzle. To change the start of spraying, a known spray adjuster which transmits the drive torque is installed in the drive of the control pump, so that the overall outlay for the device is very great.

Es sind auch Kraftstoffeinspritzeinrichtungen mit magnetventilgesteuerten Pumpe-Düsen bekannt, bei denen der in den überströmkanal eingesetzte Steuerschieber vom Ventilglied einer Magnetventilanordnung gebildet ist. Bei 'diesen Einrichtungen ist jeder Pumpe-Düse ein direkt vom Einspritzdruck beaufschlagtes Magnetventil zugeordnet, so daß unvermeidbare Exemplarstreuungen und die am Ventilglied angreifenden Druckkräfte bei Verwendung der Pumpe-Düsen an Mehrzylindermotoren eine gleiche Fördermenge jeder Pumpe-Düse verhindert.Fuel injection devices with solenoid valve-controlled pump nozzles are also known, in which the control slide inserted into the overflow channel is formed by the valve member of a solenoid valve arrangement. In these devices, each pump nozzle is assigned a solenoid valve which is acted upon directly by the injection pressure, so that unavoidable scatter of specimens and the pressure forces acting on the valve member prevent the same delivery rate of each pump nozzle when using the pump nozzles on multi-cylinder engines.

Ziel der Erfindung ist es, unter weitgehender Ausschaltung mechanischer Steuerungsteile bei geringem Bauaufwand eine kompakte und über einen weiten Drehzahlbereich eine genaue Mengenzumessung und Spritzbeginnkorrektur gewährleistende Einspritzeinrichtung zu erhalten, die bei schnellaufenden Dieselmotoren eingesetzt werden kann.The aim of the invention is to obtain a compact injection device, which ensures precise metering of quantities and correction of the start of injection, over a wide range of revolutions, while largely eliminating mechanical control parts and requiring little construction, which can be used in high-speed diesel engines.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs wird sowohl der Einspritzbeginn als auch die Einspritzdauer von einer elektronisch ansteuerbaren Magnetventilanordnung bestimmt, wodurch eine genaue und zeitgerechte Kraftstoffeinspritzung erreichbar ist, denn mit den heute gebräuchlichen elektronischen Steuereinrichtungen werden auch die für die Dieseleinspritzung benötigten, extrem kurzen Steuerzeiten unter Einbeziehung der Drehzahlsignale elektrischer Drehzahlsensoren mit der erforderlichen Genauigkeit erzielt. Durch die Trennung der die Druckbeaufschlagung steuernden Ventilanordnung von der Verteilereinrichtung können die benötigten Leitungen und Steuerzeiten-optimal ausgelegt werden, und der Steuerdruck wird nicht ungünstig durch die beim Füllen und Absteuern der Pumpenarbeitsräume auftretenden Druckstöße beeinflußt.In the fuel injection device according to the invention with the characterizing features of the main claim, both the start of injection and the injection duration are determined by an electronically controllable solenoid valve arrangement, as a result of which accurate and timely fuel injection can be achieved, because with the electronic control devices currently in use, those required for diesel injection are also extreme short control times including the speed signals of electrical speed sensors achieved with the required accuracy. By separating the valve arrangement controlling the pressurization from the distributor device, the lines and control times required can be optimally designed, and the control pressure is not adversely affected by the pressure surges which occur when the pump work spaces are filled and shut down.

Durch die in den weiteren Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind konstruktive Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich. Beliebig kurze Schaltzeiten werden mit zur Zeit zur Verfügung stehenden Magnetventilen durch die Anordnung gemäß Anspruch 2 erreicht.The measures listed in the further subclaims permit constructive refinements and improvements and advantageous developments of the fuel injection device specified in the main claim. Switching times of any desired length are achieved with currently available solenoid valves by the arrangement according to claim 2.

Durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 sind verschiedene mögliche Magnetventilkombinationen festgelegt, von denen die gemäß Anspruch 3 oder 4 gewählten Merkmalskombinationen durch die Verwendung des in die Verbindung zwischen Steuerdruckleitung und Niederdruckleitung eingesetzten 3/2-Wegeventils eine klare Trennung zwischen Steuerdruck und Versorgungsdruck ermöglicht und somit eine genügend schnelle Hubbewegung des Steuerschiebers erzielt. Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 werden die in ihrem Aufbau sehr einfachen 2/2-Wegeventile verwendet, was eine einfache Leitungsführung ermöglicht, und entsprechend Anspruch 6 wird eine schnelle Entlastung der Steuerdruckleitung sichergestellt.The characteristic features of claims 3 to 5 define various possible solenoid valve combinations, of which the combination of features selected according to claim 3 or 4 enables a clear separation between control pressure and supply pressure by using the 3/2-way valve used in the connection between control pressure line and low pressure line and thus achieved a sufficiently rapid stroke movement of the control slide. According to the characterizing features of claim 5, the structure of the 2/2-way valves, which are very simple, is used, which enables simple line routing, and according to claim 6, a rapid relief of the control pressure line is ensured.

Die Merkmale des Kennzeichenteils von Anspruch 7 gewährleisten eine schnelle Betätigung des jeweils den Einspritzbeginn oder das Spritzende steuernden Magnetventils, und bei Stromausfall kann keine Einspritzung stattfinden, womit den Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen wird.The features of the characterizing part of claim 7 ensure rapid actuation of the solenoid valve controlling the start of injection or the end of injection, and no injection can take place in the event of a power failure, which takes into account the safety requirements.

Eine vereinfachte Leitungsführung wird durch die Merkmale des Anspruchs 8 erreicht, wobei außerdem noch die bei der Umsteuerung der Steuerschieber auftretenden Entlastungsstöße und damit die Umschaltbewegungen dieser Steuerschieber durch den als Gegendruck wirkenden Versorgungsdruck gedämpft werden.A simplified line routing is achieved by the features of claim 8, wherein also the relief shocks occurring during the reversing of the control slide and thus the switching movements of these control slides are dampened by the supply pressure acting as counter pressure.

Bei einer Kraftstoffeinrichtung der gattungsgemäßen Bauart mit einem zentralen, als Verteilereinrichtung dienenden Drehverteiler, der synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Betätigung der Steuerschieber nacheinander im Takt der Einspritzungen die Verbindung der einzelnen Steuerleitungen mit der Steuerdruckleitung herstellt und unterbricht, wird die erforderliche Verteilerfunktion durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 erzielt. Da dieser Drehverteiler nur eine Verteilerfunktion auszuüben hat, sind an die Präzision dieses Bauteils nur geringe Anforderungen gestellt.In the case of a fuel device of the generic type with a central rotary distributor serving as a distributor device, which is driven synchronously with the injection pumps and for actuating the control slides one after the other in connection with the injections manufactures and breaks individual control lines with the control pressure line, the required distributor function is achieved by the characterizing features of claim 9. Since this rotary distributor only has one distributor function, the precision of this component is subject to only minor requirements.

Gemäß den Ansprüchen 10 und 11 ist durch die von je einer Steuerstelle an jedem Pumpenkolben gebildete Verteilereinrichtung eine zwangsläufige Verbindung der Steuerdruckleitung mit den jeweils unter Steuerdruck zu stehenden Druckräumen auf einfachste Weise möglich, die Länge der Steuerleitung kann in vorteilhafter Weise äußerst kurz gehalten werden, wodurch die Toträume der Steuerleitungen verringert werden, und ein sonst notwendiger Antrieb der Verteilereinrichtung entfällt.According to claims 10 and 11, the inevitable connection of the control pressure line to the pressure chambers to be under control pressure is formed in the simplest possible manner by the distributor device formed by a control point on each pump piston, the length of the control line can advantageously be kept extremely short, thereby the dead spaces of the control lines are reduced, and an otherwise necessary drive of the distributor device is eliminated.

Zeichnungdrawing

Vier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine vereinfachte Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels mit vier im Querschnitt dargestellten, als Pumpe-Düsen ausgebildeten Einspritzpumpen, Figur 2 das zweite Ausführungsbeispiel mit einer aus zwei 3/2-Wegeventilen bestehenden Magnetventilanordnung und einer von einem Drehverteiler gebildeten Verteilereinrichtung, Figur 3 einen Ausschnitt aus dem dritten, ansonsten entsprechend Figur 1 ausgebildeten Ausführungsbeispiel mit einer vereinfachten Magnetventilanordnung, Figur 4 das vierte Ausführungsbeispiel und Figur 5 ein Steuerdiagramm zu den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Magnetventilanordnungen.Four exemplary embodiments of the fuel injection device according to the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. 1 shows a simplified illustration of the first exemplary embodiment with four injection pumps shown in cross section and designed as pump nozzles, FIG. 2 shows the second exemplary embodiment with a magnetic valve arrangement consisting of two 3/2-way valves and a distributor device formed by a rotary distributor, FIG. 3 a section of the third, otherwise designed according to Figure 1 embodiment with a simplified solenoid valve arrangement, Figure 4, the fourth embodiment and Figure 5 is a control diagram of the solenoid valve arrangements shown in Figures 1 to 4.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Bei der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzeinrichtung sind mit 10a bis 10d vier mechanisch angetriebene Pumpe-Düsen bezeichnet, die im wesentlichen aus einer von je einem Antriebsnocken 11a bis lld einer Motornockenwelle 11 angetriebenen, als Kolbenpumpe ausgebildeten Einspritzpumpe 12a bis 12d und einer mit dieser zusammengebauten, als druckgesteuertes Einspritzventil ausgebildeten Einspritzdüse 13 besteht. Als Einspritzdüse kann je nach den Erfordernissen des Motors jedes der bekannten, vom Kraftstoffdruck gesteuerten und als nach außen oder innen öffnende Ventile ausgebildeten Einspritzventile verwendet werden. Die mit 14a, 14b, 14c und 14d bezeichneten Pumpkolben tauchen bei ihren entgegen einer Stößelfeder 15 von den Antriebsnocken 11a bis lld erzeugten und über Rollenstößel 16 übertragenen Druckhüben in je einen von einem Teil einer Zylinderbohrung 17 der Pumpkolben 14a bis 14d gebildeten Pumpenarbeitsraum 18 ein. Diese Pumpenarbeitsräume 18 werden über an eine für alle Pumpe-Düsen 10a bis 10d gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck PV stehende Versorgungsleitung 19 angeschlossene Fülleitungen 21 mit Kraftstoff gefüllt, die zugleich auch als Verlängerung der mit 22 bezeichneten, an die Pumpenarbeitsräume 18 angeschlossenen überströmkanäle anzusehen sind. Da beim dargestellten Ausführungsbeispiel keine separaten Fülleitungen in die Pumpenarbeitsräume 18 münden, sind die Überströmleitungen 22 zugleich auch als ein Teil der Fülleitungen 21 anzusehen. In die Verbindung jedes überströmkanals 22 mit der Fülleitung 21 ist ein entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 23 betätigbarer Steuerschieber 24 eingesetzt, der bei der Pumpe-Düse 10a in einer zur Einleitung der Einspritzung den Überströmkanal 22 verschließenden Lage, bei den anderen Pumpe-Düsen 10b bis 10d jedoch in seiner den Pumpenarbeitsraum 18 mit den Fülleitungen 21 und damit mit der als Niederdruckleitung dienenden Versorgungsleitung 19 verbindenden Ausgangsstellung an einem nicht näher dargestellten Anschlag anliegt. Um die Leitungsfüllung zu vereinfachen, münden die Fülleitungen 21 in je einen die Rückstellfeder 23 enthaltenden Federraum 25 des Steuerschiebers 24, und der Federraum 25 ist über von Flächen oder Nuten gebildete Kanäle 26 in einem Abschnitt 24a des Steuerschiebers 24 in dauernder Verbindung mit einer als Ringnut ausgebildeten Steuerstelle 27 des Steuerschiebers 24. In der bei den Pumpe-Düsen 10b bis 10d eingezeichneten Ausgangslage des Steuerschiebers 24 hat die Ringnut 27 die Verbindung von der Fülleitung 21 zum Überströmkanal 22 geöffnet, bei der ersten Pumpe-Düse 10a ist diese Verbindung geschlossen.In the fuel injection device shown in FIG. 1, 10a to 10d designate four mechanically driven pump nozzles, which essentially consist of an injection pump 12a to 12d, which is driven by a drive cam 11a to 11d of an engine camshaft 11, and is configured as a piston pump, and an injection pump assembled with it. there is formed as a pressure-controlled injection valve injector 13. Depending on the requirements of the engine, any of the known injection valves controlled by the fuel pressure and designed as outward or inward opening valves can be used as the injection nozzle. The pump pistons, denoted by 14a, 14b, 14c and 14d, plunge into a pump working chamber 18 formed by a part of a cylinder bore 17 of the pump pistons 14a to 14d with their pressure strokes generated by the drive cams 11a to lld and transmitted via roller tappets 16 against a plunger spring 15. These pump work spaces 18 are filled with fuel via fill lines 21 connected to a supply line 19 which is common to all pump nozzles 10a to 10d and are under the supply pressure PV , and which are also to be regarded as an extension of the overflow channels designated 22 and connected to the pump work spaces 18. Since no separate filling lines open into the pump work spaces 18 in the exemplary embodiment shown, the overflow lines 22 are also to be regarded as part of the filling lines 21. In the connection of each overflow channel 22 with the filling line 21, a control slide 24 which can be actuated against the force of a return spring 23 is inserted, which in the case of the pump nozzle 10a in a position closing the overflow channel 22 to initiate injection, in the other pump nozzles 10b to 10d however in its the pump work chamber 18 with the filling lines 21 and thus with the starting position connecting the supply line 19 serving as a low pressure line rests against a stop, not shown. In order to simplify the line filling, the filling lines 21 each lead into a spring chamber 25 of the control slide 24 containing the return spring 23, and the spring chamber 25 is in permanent connection with a ring groove via channels 26 formed by surfaces or grooves in a section 24a of the control slide 24 Trained control point 27 of the control slide 24. In the initial position of the control slide 24 shown in the pump nozzles 10b to 10d, the annular groove 27 has opened the connection from the filling line 21 to the overflow channel 22, this connection is closed in the first pump nozzle 10a.

Jeder der Steuerschieber 24 ist an seinem der Rückstellfeder 23 gegenüberliegenden Ende von einem Druckraum 28 begrenzt, der seinerseits über eine Steuerleitung 29 an eine für alle Pumpe-Düsen gemeinsame Steuerdruckleitung 31 angeschlossen ist.Each of the control slides 24 is delimited at its end opposite the return spring 23 by a pressure chamber 28, which in turn is connected via a control line 29 to a control pressure line 31 common to all pump nozzles.

Die Steuerdruckleitung 31 kann unter den Steuerdruck Ps einer Steuerkraftstoffquelle 32 gesetzt werden, wenn der von einer Förderpumpe 33 aus einem Tank 34 in die Steuerdruckleitung 31 geförderte Kraftstoff in seiner Druckhöhe von einem ersten Druckbegrenzungsventil 35 bestimmt wird. Dies ist dann der Fall, wenn der sich in der Steuerdruckleitung 31 befindende Steuerkraftstoff durch eine für alle Pumpe-Düsen 10a bis 10d zentrale Magnetventilanordnung 48 daran gehindert ist, in eine unter wesentlich niedrigerem Druck stehende Niederdruckleitung abzufließen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Versorgungsleitung 19 als Niederdruckleitung, in der im vorliegenden Fall dann der Versorgungsdruck pV herrscht. Zur Steuerung dieses Versorgungsdrucks pV ist dem ersten Druckbegrenzungsventil 35 ein zweites Druckbegrenzungsventil 37 nachgeschaltet.The control pressure line 31 can be set under the control pressure Ps of a control fuel source 32 if the pressure level of the fuel delivered by a feed pump 33 from a tank 34 to the control pressure line 31 is determined by a first pressure limiting valve 35. This is the case when the control fuel located in the control pressure line 31 is prevented by a central solenoid valve arrangement 48, which is central for all pump nozzles 10a to 10d, from flowing into a low-pressure line which is under substantially lower pressure. In the illustrated embodiment, the supply line 19 serves as a low pressure line, in the present case then the supply pressure p V prevails. To control this supply pressure p V , the first pressure relief valve 35 is followed by a second pressure relief valve 37.

Die Steuerkraftstoffquelle 32 ist somit von der vorzugsweise als Konstantmengenpumpe ausgebildeten Förderpumpe 33 und dem ersten Druckbegrenzungsventil 35 gebildet, und der bei gesperrtem Rücklauf in der Steuerdruckleitung herrschende Steuerdruck pS ist um ein Mehrfaches höher als der in der Versorgungsleitung 19 und den Fülleitungen 21 herrschende Versorgungsdruck pV. Günstige Werte ergeben sich bei pV = 6 bar und pS = 30 bis 80 bar.The control fuel source 32 is thus formed by the feed pump 33, which is preferably designed as a constant quantity pump, and the first pressure limiting valve 35, and the control pressure p S prevailing in the control pressure line when the return is blocked is several times higher than the supply pressure p prevailing in the supply line 19 and the filling lines 21 V. Favorable values result at p V = 6 bar and p S = 30 to 80 bar.

Figur 1 zeigt die Spritzbeginnstellung für die erste Pumpe-Düse 10a, da der im Pumpenarbeitsraum 18 befindliche Kraftstoff durch den den überströmkanal 22 absperrenden Steuerschieber 24 daran gehindert wird, in die Niederdruckleitung 19 abzufließen. Beim weiteren Abwärtshub des Pumpkolbens 14a wird danach der im Pumpenarbeitsraum 18 komprimierte Kraftstoff über die Einspritzdüse 13 in den zugehörigen Motorzylinder eingespritzt. Bei den übrigen nichtbetätigten Pumpe-Düsen 10b bis 10d ist entweder in der unteren oder oberen Totpunktlage des zugehörigen Antriebsnockens 11b bis lld die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zum Druckraum 28 des St.euerschiebers 24 durch die entsprechende Lage je einer als Verteilereinrichtung dienenden Ringnut 43 an den Pumpkolben 14b bis 14d gesperrt. Die von den vier Ringnuten 43 an den Pumpkolben 14a bis 14d gebildete Verteilereinrichtung und die zentrale Ventilanordnung 48 bilden zusammen die den Förderbeginn und das Förderende der entsprechenden Pumpe-Düsen 10a bis 10d steuernde Steuereinrichtung.FIG. 1 shows the injection start position for the first pump nozzle 10a, since the fuel located in the pump working chamber 18 is prevented from flowing into the low-pressure line 19 by the control slide valve 24 which blocks the overflow channel 22. During the further downward stroke of the pump piston 14a, the fuel compressed in the pump work chamber 18 is then injected into the associated engine cylinder via the injection nozzle 13. In the case of the other non-actuated pump nozzles 10b to 10d, the connection from the control pressure line 31 to the pressure chamber 28 of the control valve 24 through the corresponding position of an annular groove 43 serving as a distributor device is either in the lower or upper dead center position of the associated drive cam 11b to lld blocked the pump piston 14b to 14d. The distributor device formed by the four annular grooves 43 on the pump pistons 14a to 14d and the central valve arrangement 48 together form the control device which controls the start and the end of delivery of the corresponding pump nozzles 10a to 10d.

Die Magnetventilanordnung 48 besteht, wie aus der vereinfachten Darstellung in Figur 1 zu entnehmen ist, aus den zwei hydraulisch parallel geschalteten Magnetventilen 46 und 47, durch die bei entsprechender Überschneidung der. Steuersignale extrem kurze, mit einem einzigen Magnetventil nicht erzielbare Steuerzeiten erreichbar sind.As can be seen from the simplified illustration in FIG. 1, the solenoid valve arrangement 48 consists of the two hydraulically connected solenoid valves 46 and 47, through which, with a corresponding overlap of the. Control signals extremely short control times that cannot be achieved with a single solenoid valve can be achieved.

Das erste Magnetventil 46 ist in eine die Steuerdruckleitung 31 mit der Versorgungsleitung 19 verbindende Leitung 42 eingesetzt, als 2/2-Wegeventil ausgebildet und in seiner betätigten, d.h. vom zugehörigen erregten Elektromagneten verschobenen zweiten Schaltstellung gezeichnet, in der es die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zur Versorgungsleitung 19 sperrt. Das zweite Magnetventil 47 ist ein 3/2-Wegeventil und verbindet in seiner entregten, in Figur 1 eingezeichneten ersten Schaltstellung einen zur Verteilereinrichtung 43 führenden Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbundenen Teil 31b. Zur Beendigung der Einspritzung und Entlastung der Steuerdruckleitung 31 schaltet dieses zweite Magnetventil 47 bei erregtem Elektromagneten in seine zweite, den Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 mit der Versorgungsleitung 19 verbindende Schaltstellung um. Vor Einleitung des nächsten Einspritzvorgangs kehrt dann das erste Magnetventil 46 bei entregtem Elektromagneten in seine im Schaltsymbol eingezeichnete erste Schaltstellung zurück und das zweite Magnetventil 47 wird wieder in die gezeichnete erste Schaltstellung bei ebenfalls entregtem Elektromagneten gebracht.The first solenoid valve 46 is inserted into a line 42 connecting the control pressure line 31 to the supply line 19, designed as a 2/2-way valve and in its actuated, i.e. drawn by the associated excited electromagnet shifted second switching position, in which it blocks the connection from the control pressure line 31 to the supply line 19. The second solenoid valve 47 is a 3/2-way valve and, in its deenergized first switching position shown in FIG. 1, connects a part 31a of the control pressure line 31 leading to the distribution device 43 with the other part 31b connected to the control fuel source 32. To end the injection and relief of the control pressure line 31, this second solenoid valve 47 switches over to the second switching position connecting the part 31a of the control pressure line 31 to the supply line 19 when the electromagnet is energized. Before initiation of the next injection process, the first solenoid valve 46 then returns to the first switching position shown in the circuit symbol when the electromagnet is de-energized, and the second solenoid valve 47 is brought back to the drawn first switching position with the electromagnet also de-energized.

Bei der zur Steuerung des Spritzendes erfolgenden Entlastung der Steuerdruckleitung 31 wird der Druck in der Steuerdruckleitung 31 auf den Versorgungsdruck Pv reduziert und in dem immer noch über die Ringnut 43 und die Steuerleitung 29 mit der Steuerdruckleitung 31 verbundenen Druckraum 28 der ersten Pumpe-Düse 10a wird der Druck abgesenkt und die Rückstellfeder 23 kann den Steuerschieber 24 in seine Ausgangslage verschieben. Dabei wird der Pumpenarbeitsraum 18 über den überströmkanal 22, die Steuerstelle 27 am Steuerschieber 24, die Kanäle 26, den Federraum 25 und die Fülleitung 21 mit der Versorgungsleitung 19 verbunden. Der dadurch bewirkte Druckabfall im Pumpenarbeitsraum 18 beendet die Einspritzung, und im Pumpenarbeitsraum 18 wird nur ein dem Versorgungsdruck pV entsprechender Standdruck aufrechterhalten. Bis zur Beendigung des Resthubes des Pumpkolbens 14a wird der überschüssige Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 in die Versorgungsleitung 19 verdrängt und beim darauffolgenden Saughub wird dieser Pumpenarbeitsraum 18 über die Fülleitung 21 und die Überströmleitung 22 wieder gefüllt. Diese Füllung ist beendet, wenn der Pumpkolben 14a wieder in seiner unteren Totpunktlage steht, wie dies bei den Pumpkolben 14c und 14d der dritten und vierten Pumpe-Düse 10c und 10d der Fall ist.When the control pressure line 31 is relieved of pressure in order to control the end of the spray, the pressure in the control pressure line 31 is reduced to the supply pressure Pv and in that still via the annular groove 43 and Control line 29 with the pressure chamber 28 of the first pump nozzle 10a connected to the control pressure line 31, the pressure is reduced and the return spring 23 can move the control slide 24 into its initial position. The pump work chamber 18 is connected to the supply line 19 via the overflow channel 22, the control point 27 on the control slide 24, the channels 26, the spring chamber 25 and the filling line 21. The resulting drop in pressure in the pump work chamber 18 ends the injection, and in the pump work chamber 18 only a standing pressure corresponding to the supply pressure p V is maintained. Until the end of the remaining stroke of the pump piston 14a, the excess fuel is displaced from the pump work chamber 18 into the supply line 19 and during the subsequent suction stroke, this pump work chamber 18 is filled again via the fill line 21 and the overflow line 22. This filling is complete when the pump piston 14a is again in its bottom dead center position, as is the case with the pump pistons 14c and 14d of the third and fourth pump nozzles 10c and 10d.

Die Antriebsnocken 11a bis 11d sind so ausgebildet, daß sowohl in der unteren als auch in der oberen Totpunktlage eine längere Rast des Pumpkolbens 14a bis 14d stattfindet; womit sichergestellt ist, daß bei der Betätigung einer der Steuerschieber 24 nicht ein anderer mit beeinflußt wird, denn sowohl in der unteren als auch in der oberen Totpunktlage verschließt die Ringnut 43 an den Pumpkolben. 14a bis 14d die Verbindung vom Druckraum 28 .über die Steuerleitung 29 zur gemeinsamen Steuerdruckleitung 31.The drive cams 11a to 11d are designed such that a longer rest of the pump piston 14a to 14d takes place both in the lower and in the top dead center position; which ensures that the actuation of one of the control slides 24 does not affect another, because the annular groove 43 closes on the pump piston both in the lower and in the top dead center position. 14a to 14d the connection from the pressure chamber 28 via the control line 29 to the common control pressure line 31.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die einzelnen Pumpe-Düsen 10a bis 10d direkt von den über die strichpunktiert angedeutete, vorzugsweise von der obenliegenden Motornockenwelle gebildeten Nockenwelle 11 verbundenen und angetriebenen Antriebsnocken 11a bis 11d betätigt, wodurch der zur Erzeugung hoher Einspritzdrücke notwendige "steife Antrieb" gewährleistet ist. Selbstverständlich können die Pumpkolben 14a bis 14d auch über an sich bekannte Kipphebel von den Antriebsnocken 11a bis 11d angetrieben werden (nicht dargestellt). In vorteilhafter Weise ist auch der Drehverteiler 38 von der gleichen Motornockenwelle 11 angetrieben, und eine räumlich günstige Anordnung der gesamten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ergibt sich dann, wenn wie strichpunktiert an der Förderpumpe 33 angedeutet, auch diese durch die Motornockenwelle 11 angetrieben wird.In the illustrated embodiment, the individual pump nozzles 10a to 10d are directly from those indicated by the dash-dotted line, preferably from the one above Engine camshaft formed camshaft 11 connected and driven drive cams 11a to 11d actuated, which ensures the "rigid drive" necessary to generate high injection pressures. The pump pistons 14a to 14d can of course also be driven by the drive cams 11a to 11d via rocker arms known per se (not shown). Advantageously, the rotary distributor 38 is also driven by the same engine camshaft 11, and a spatially advantageous arrangement of the entire fuel injection device is obtained if, as indicated by dash-dotted lines on the feed pump 33, it is also driven by the engine camshaft 11.

Bei den nachfolgend zu den Figuren 2 bis 4 beschriebenen weiteren Ausführungsbeispielen sind gleiche bzw. gleichwirkende Teile gleich bezeichnet, baulich abgewandelte Teile erhalten einen Indexstrich und neue Teile werden neu bezeichnet.In the further exemplary embodiments described below with reference to FIGS. 2 to 4, the same or equivalent parts are identified in the same way, structurally modified parts are given an index line and new parts are renamed.

Bei dem in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel werden die mit 14a' bis 14d' bezeichneten Pumpkolben der Pumpe-Düsen 10a' bis 10d' von gegenüber den Antriebsnocken 11a bis lld der Figur 1 in ihrer Form abweichenden Antriebsnocken 11a' bis 11d' angetrieben, und als Verteilereinrichtung dient ein zentraler, synchron zu den Pumpe-Düsen 10a' bis 10d' angetriebener Drehverteiler 53, der ebenfalls direkt oder indirekt mit der Motornockenwelle 11 verbunden ist. Eine Mantelfläche 54 dieses Drehverteilers 53 ist mit einer dauernd mit der Steuerdruckleitung 31 verbundenen Steueröffnung 55 versehen, deren mit B bezeichnete Breite - in Umfangsrichtung gesehen - für die längstmögliche Betätigungsdauer des Steuerschiebers 24 unter Berücksichtigung der in der Praxis auftretenden Drehzahlen ausgelegt ist. Die Steueröffnung 55 ist über eine Querbohrung 56 im Drehverteiler 53 und über eine Längsbohrung 57 in dauernder Verbindung mit der Steuerdruckleitung 31, und bei der zur Ansteuerung der Pumpe-Düsen 10a' bis 10d' im Uhrzeigersinn erfolgenden Drehbewegung des Drehverteilers 53 werden die einzelnen Steuerleitungen 29 nacheinander im Takt der Einspritzungen mittels der Steueröffnung 55 mit der Steuerdruckleitung 31 verbunden. Die in die Steuerdruckleitung 31 zwischen dem zur Verteilereinrichtung 53 führenden Teil 31a und den von der Steuerkraftstoffquelle 32 her gespeisten Teil 31b dieser Leitung 31 eingesetzte Magnetventilanordnung ist in Figur 2 mit 48' bezeichnet und besteht aus zwei 3/2-Wegeventilen 46' und 47', durch die der eine dauernd mit der Verteilereinrichtung 53 verbundene Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 wechselweise mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbundenen Teil 31b der Steuerdruckleitung 31 oder mit der Niederdruck- oder Versorgungsleitung 19 verbindbar ist. Das erste, zur Einleitung des Spritzbeginns betätigte Magnetventil 46' ist in seiner den Abfluß des Kraftstoffs aus der Steuerdruckleitung 31 in die Niederdruckleitung 19 verhindernden, jedoch den Durchfluß des Steuerkraftstoffs von der Steuerkraftstoffquelle 32 zum Drehverteiler 53 ermöglichenden Schaltstellung gezeichnet, das zweite Magnetventil 47' stand bereits in dieser entsprechenden Schaltstellung, und (nicht eingezeichnet) zur Beendigung der Einspritzung kann dann das zweite Magnetventil 47' in eine die Entlastung des Steuerdrucks PS in den zum Drehverteiler 53 führenden Teil 31a der Steuerdruckleitung 31 ermöglichende Schaltstellung umschalten. In dieser Schaltstellung ist dann eine Verbindung zu der Versorgungsleitung 19 hergestellt, in der der gegenüber dem Steuerdruck pS wesentlich niedrigere Versorgungsdruck pV herrscht, der wie weiter vorne zu Figur 1 bereits beschrieben, vom Druckbegrenzungsventil 37 gesteuert wird.In the second exemplary embodiment shown in FIG. 2, the pump pistons of the pump nozzles 10a 'to 10d', designated 14a 'to 14d', are driven by drive cams 11a 'to 11d' which differ in shape from the drive cams 11a to 11d of FIG. 1, and a central rotary distributor 53, which is driven synchronously with the pump nozzles 10a 'to 10d' and which is likewise connected directly or indirectly to the engine camshaft 11, serves as the distributor device. A lateral surface 54 of this rotary distributor 53 is provided with a control opening 55 permanently connected to the control pressure line 31, the width of which, designated B - seen in the circumferential direction - is designed for the longest possible actuation duration of the control slide 24, taking into account the speeds occurring in practice. The control opening 55 is Via a transverse bore 56 in the rotary distributor 53 and via a longitudinal bore 57 in permanent connection with the control pressure line 31, and in the clockwise rotation of the rotary distributor 53 for controlling the pump nozzles 10a 'to 10d', the individual control lines 29 are successively in time with the Injections connected to the control pressure line 31 by means of the control opening 55. The solenoid valve arrangement inserted into the control pressure line 31 between the part 31a leading to the distributor device 53 and the part 31b of this line 31 fed from the control fuel source 32 is designated 48 'in FIG. 2 and consists of two 3/2-way valves 46' and 47 '. , through which the part 31a of the control pressure line 31 permanently connected to the distributor device 53 can be connected alternately to the other part 31b of the control pressure line 31 connected to the control fuel source 32 or to the low pressure or supply line 19. The first solenoid valve 46 ', which is actuated to initiate the start of injection, is shown in its switching position, which prevents the outflow of fuel from the control pressure line 31 into the low-pressure line 19, but which enables the flow of the control fuel from the control fuel source 32 to the rotary distributor 53, the second solenoid valve 47' already in this corresponding switching position, and (not shown) to end the injection, the second solenoid valve 47 'can then switch into a switching position that enables the relief of the control pressure PS into the part 31a of the control pressure line 31 leading to the rotary distributor 53. In this switching position, a connection is then made to the supply line 19, in which the supply pressure p V , which is substantially lower than the control pressure p S , and which is controlled by the pressure limiting valve 37 as described further above in FIG. 1, prevails.

Figur 3 zeigt für das dritte Ausführungsbeispiel eine schaltungstechnisch vereinfachte, anstelle der Magnetventilanordnungen 48 oder 48' in den Figuren 1 oder 2 verwendbare Magnetventilanordnung 48" die aus zwei nahezu gleichen, als 212-Wegeventile ausgebildeten Magnetventilen 46" und 47" besteht. Die übrigen Bauteile der Kraftstoffeinspritzeinrichtung können entsprechend Figur 1 oder 2 ausgeführt werden.For the third exemplary embodiment, FIG. 3 shows a circuit-technically simplified solenoid valve arrangement 48 ″ which can be used instead of the solenoid valve arrangements 48 or 48 ′ in FIGS. 1 or 2 and which consists of two almost identical solenoid valves 46 ″ and 47 ″ designed as 212 directional valves. The remaining components the fuel injection device can be designed according to Figure 1 or 2.

Beide Magnetventile 46" und 47" sind in jeweils eine die Steuerdruckleitung 31 mit der Versorgungsleitung 19 verbindende Leitung 42' und 42" eingesetzt. Entsprechend den Schaltstellungen der Magnetventile in den Figuren 1 und 2 steht das ers.te Magnetventil 46" in seiner bei erregtem Elektromagneten die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zur Niederdruckleitung 19 sperrenden zweiten Schaltstellung, während das zweite, nicht erregte Magnetventil 47" bereits in seiner diese Verbindung sperrenden ersten Schaltstellung steht. Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, ist die Steuerdruckleitung 31 direkt mit der Steuerkraftstoffquelle 32 verbunden, und die Versorgungsleitung 19 zweigt zwischen den beiden Druckbegrenzungsventilen 35 und 37 ab. Zur Verbesserung der Wirkungsweise der Ventilanordnung 48" kann, wie strichpunktiert angedeutet, in die Steuerdruckleitung 31 vor der über die Leitungen 42', und 42" erfolgenden Verbindung zur Versorgungsleitung 19 eine Strömungsdrossel 59 eingesetzt werden. Diese Strömungsdrossel 59 muß so ausgelegt sein, daß ein den Rückhub des Steuerschiebers 24 ermöglichender Druckabfall auf den Versorgungsdruck pV bei durch das zweite Magnetventil 47" gesteuerter Verbindung zur Versorgungsleitung 19 in der Steuerdruckleitung 31 möglich ist, und daß auch bei gesperrtem Abfluß ein schneller Druckaufbau des Steuerdrucks pS in dieser Steuerdruckleitung 31 stattfindet.Both solenoid valves 46 "and 47" are each inserted in a line 42 'and 42 "connecting the control pressure line 31 to the supply line 19. Corresponding to the switching positions of the solenoid valves in FIGS. 1 and 2, the first solenoid valve 46" is in its excited state Electromagnets the connection from the control pressure line 31 to the low pressure line 19 blocking the second switching position, while the second, non-energized solenoid valve 47 "is already in its first switching position blocking this connection. As can be seen from FIG. 3, the control pressure line 31 is directly connected to the control fuel source 32 connected, and the supply line 19 branches off between the two pressure limiting valves 35 and 37. To improve the mode of operation of the valve arrangement 48 ", as indicated by dash-dotted lines, the control pressure line 31 can be connected to the supply line 19 before the connection to the supply line 19 via lines 42 'and 42" a flow restrictor 59 is used en. This flow restrictor 59 must be designed in such a way that a pressure drop to the supply pressure p V which enables the return stroke of the control slide 24 is possible when the connection to the supply line 19 in the control pressure line 31 is controlled by the second solenoid valve 47 ″, and also at blocked drain a rapid pressure build-up of the control pressure p S takes place in this control pressure line 31.

Bei dem in Figur 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel sind nur drei Pumpe-Düsen 10a" bis 10c" mit den zugehörigen, über die Motornockenwelle 11 verbundenen Antriebsnocken lla" bis 11c" eingezeichnet. Die mit 14a" bis 14c" bezeichneten Pumpkolben, von denen jedoch nur zwei vollständig gezeichnet sind, sind als Differentialkolben ausgebildet, wobei der im Durchmesser kleinere Abschnitt im weiteren Text und auch in der Zeichnung als Pumpkolben 14a", 14b" und der im Durchmesser größere Abschnitt als Hilfspumpkolben 61a, 61b bezeichnet wird. Der Hilfspumpkolben 61a, 61b kann auch aus einem separaten, zwischen Pumpkolben 14a", 14b" und den Antriebsnocken lla", 11b" eingefügten und wie ein Antriebsstößel wirkenden Kolben bestehen.In the fourth exemplary embodiment shown in FIG. 4, only three pump nozzles 10a "to 10c" with the associated drive cams 11a "to 11c" connected via the engine camshaft 11 are shown. The pump pistons denoted by 14a "to 14c", of which only two are drawn completely, are designed as differential pistons, with the smaller diameter section in the further text and also in the drawing as pump pistons 14a ", 14b" and the larger one in diameter Section is referred to as auxiliary pump pistons 61a, 61b. The auxiliary pump piston 61a, 61b can also consist of a separate piston which is inserted between the pump piston 14a ", 14b" and the drive cams 11a ", 11b" and acts like a drive tappet.

Der Hilfspumpkolben 61a, 61b taucht bei seinem entgegen der Stößelfeder 15 vom Antriebsnocken 11 erzeugten Druckhub mit einer von der Differenzfläche zwischen Hilfspumpkolben 61a, 61b und Pumpkolben 14a", 14b" gebildeten wirksamen Arbeitsfläche 62 in eine gegenüber der Zylinderbohrung 17 des Pumpkolbens 14a", 14b" vergrößerte Hilfspumpkammer 63 ein und bildet somit eine als Steuerkraftstoffquelle dienende Hilfspumpe 64.The auxiliary pump piston 61a, 61b dips during its pressure stroke generated by the drive cam 11 against the plunger spring 15 with an effective working surface 62 formed by the differential area between auxiliary pump pistons 61a, 61b and pump piston 14a ", 14b" into a cylinder bore 17 of the pump piston 14a ", 14b "enlarged auxiliary pump chamber 63 and thus forms an auxiliary pump 64 serving as a control fuel source.

Die Hilfspumpkammer 63 wird ebenso wie der vom Pumpkolben 14a", 14b" beaufschlagte Pumpenarbeitsraum 18 über Füllventile 65 bzw. 66 von der von der Förderpumpe 33 gespeisten, auch hier als Niederdruckleitung dienenen Versorgungsleitung 19 her mit Kraftstoff gefüllt, der bei dem Druckhub des Hilfspumpkolbens 61a, 61b in die Steuerleitungen 29 gefördert wird.The auxiliary pump chamber 63, like the pump working chamber 18 acted upon by the pump piston 14a ", 14b", is filled with fuel via fuel valves 65 and 66 by the supply line 19, which is fed by the feed pump 33 and also serves here as a low pressure line the pressure stroke of the auxiliary pump piston 61a, 61b is conveyed into the control lines 29.

Die für jede Pumpe-Düse 10a" bis 10c" gleich langen Steuerleitungen 29 sind durch als Teil einer Verteilereinrichtung anzusehende Rückschlagventile 67 gegenüber der Steuerdruckleitung 31 absperrbar, wenn durch die aus zwei Magnetventilen 46" und 47" bestehende, entsprechend der in Figur 3 dargestellten wirkende und deshalb auch gleich bezeichnete Magnetventilanordnung 48" die Verbindung von der Steuerdruckleitung 31 zur unter Versorgungsdruck pV stehenden Versorgungsleitung 19 gesperrt ist. Der Antriebsnocken 11a" hat den Pumpkolben 14a" der ersten Pumpe-Düse 10 bereits so weit bewegt, daß dessen Hilfspumpkolben 61a den aus der Hilfspumpkammer 63 verdrängten Kraftstoff in der Steuerleitung 29 und in der mit dieser verbundenen Steuerdruckleitung 31 auf den Steuerdruck Ps erhöht und den hier mit 24" bezeichneten Steuerschieber in die gezeichnete, die Überströmleitung 22 sperrende Stellung verschoben hat. Durch die Rückschlagventile 67 sind die von den Magnetventilen 46" und 47" rückprallenden Druckwellen von der gerade unter Druck gesetzten Steuerleitung 26 abkoppelbar. Zugleich sind auch die gerade nicht unter Steuerdruck stehenden Steuerleitungen 29 der beiden von den Antriebsnocken llb" und 11c" angetriebenen und in ihrer unteren Totpunktlage stehenden Pumpe-Düsen 10b" und 10c" durch die zugehörigen Rückschlagventile 67 von der durch die eine betätigte Pumpe-Düse 10a" unter Druck gesetzten Steuerdruckleitung 31 abgetrennt. Die Magnetventilanordnung 48" besteht, wie aus der vereinfachten Darstellung in Figur 4 zu entnehmen ist, aus zwei hydraulisch parallel geschalteten elektromagnetisch betätigten 2/2-Wegeventilen 46" und 47", durch die durch entsprechende Überschneidung der Steuersignale extrem kurze, mit einem einzigen Magnetventil nicht erzielbare Steuerzeiten erreichbar sind.The control lines 29 of the same length for each pump nozzle 10a "to 10c" can be shut off from the control pressure line 31 by check valves 67, which are to be regarded as part of a distributor device, if acting through the one consisting of two solenoid valves 46 "and 47" corresponding to that shown in FIG. 3 and therefore also the solenoid valve arrangement 48 "with the same name, the connection from the control pressure line 31 to the supply line 19 under supply pressure p V is blocked. The drive cam 11a" has already moved the pump piston 14a "of the first pump nozzle 10 so far that its auxiliary pump piston 61a fuel displaced from the auxiliary pumping chamber 63 in the control line 29 and in the control pressure line 31 connected to it has increased to the control pressure Ps and has shifted the control spool designated here with 24 "into the drawn position which blocks the overflow line 22. The pressure waves rebounding from the solenoid valves 46 ″ and 47 ″ can be decoupled from the control line 26 which is just pressurized by the check valves 67. At the same time, the control lines 29 of the two pump nozzles 10b "and 10c", which are driven by the drive cams 11b "and 11c" and are in their bottom dead center position, are also not under control pressure through the associated check valves 67 from the one operated by the one pump nozzle 10a "pressurized control pressure line 31. The solenoid valve arrangement 48" consists, as can be seen from the simplified illustration in FIG. 4, of two hydraulically connected electromagnetically operated 2/2-way valves 46 "and 47", by means of corresponding over control signals, extremely short control times that cannot be achieved with a single solenoid valve can be achieved.

Die Wirkungsweise der beiden in Figur 1 in ihrer den Abfluß aus der Steuerdruckleitung 31 sperrenden Schaltstellung eingezeichneten Magnetventile 46 und 47 und auch der zu den Figuren 2, 3 und 4 beschriebenen Magnetventile 46' und 47' bzw. 46" und 47" ist aus dem in Figur 5 dargestellten Diagramm zu entnehmen und nachfolgend für einen Einspritzvorgang anhand dieses Diagramms beschrieben.The mode of operation of the two solenoid valves 46 and 47 shown in FIG. 1 in their switching position blocking the outflow from the control pressure line 31 and also of the solenoid valves 46 'and 47' or 46 "and 47" described in connection with FIGS. 2, 3 and 4 is shown in FIG 5 shown in the diagram and described below for an injection process based on this diagram.

Auf der Ordinate sind die mit "zu" bezeichnete Schließstellung und die mit "auf" bezeichnete Offenstellung beider Magnetventile 46 und 47, bzw. 46' und 47' oder 46" und 47" über der in der Abszisse aufgetragenen Zeit t mittels zweier geringfügig zueinander in der Höhe versetzt gezeichneter Kurven a und b aufgetragen. Der voll ausgezogene Kurvenzug a bezieht sich auf das erste Magnetventil 46, 46', 46" und der gestrichelt eingezeichnete Kurvenzug b auf das zweite Magnetventil 47, 47', 47". Wie aus dem Kurvenzug b zu entnehmen ist, ist bei t1 das zweite Magnetventil 47, 47', 47" bereits geschlossen, wenn in t2 die durch tE gekennzeichnete Einspritzung durch Umschalten des ersten Magnetventils 46, 46', 46" von seiner Offen- in seine Schließstellung, d.h. von "auf" nach "zu", eingeleitet wird. Die Einspritzung ist dann beendet, wenn im Zeitpunkt t3 das zweite Magnetventil 47, 47', 47" öffnet und von "zu" nach "auf" umschaltet. Kurz danach kann auch bei t4 das erste Magnetventil 46, 46', 46" wieder in seine Offenstellung umschalten, so daß vor Beginn der zu den Zeitpunkten t1 und t2 stattfindenden Schließbewegungen beider Magnetventile beide Magnetventile offen und die Steuerdruckleitung 31 zur Niederdruckleitung 19 hin entlastet ist. Durch diese sogenannte "Gegentaktschaltung" zweier Magnetventile können auch für extrem kurze, d.h. bis auf Null verkürzte Schaltzeiten handelsübliche druckausgeglichene Magnetventile mit einer systembedingten Mindestumschaltdauer verwendet werden. Die allein durch den Hub des Ventilgliedes bedingten Schaltzeiten sind durch die Schräglage der entsprechenden Kurventeile der Kurven a und b angedeutet, und mit den Kurven c und d sind die elektrischen Schaltimpulse für die zugehörigen Elektromagneten angedeutet. Wie aus den Kurven c und d zu entnehmen ist, wird das erste Magnetventil 46, 46', 46" kurz vor t2 zur Steuerung des Spritzbeginns eingeschaltet und zu einem in weiten Grenzen festlegbaren Zeitpunkt zwischen t3 und t2 wieder ausgeschaltet. Die gestrichelte Kurve d zeigt, daß das zweite Magnetventil 47, 47', 47" zur Steuerung des Spritzendes bei t 3 eingeschaltet und vor t2 z.B. bei t1 oder, wie strichpunktiert angedeutet, bei t3 wieder ausgeschaltet wird.On the ordinate, the closed position labeled "zu" and the open position labeled "auf" are both solenoid valves 46 and 47, or 46 'and 47' or 46 "and 47" over the time t plotted in the abscissa by means of two slightly to each other plotted curves a and b offset in height. The fully drawn curve a refers to the first solenoid valve 46, 46 ', 46 "and the dashed curve b indicates the second solenoid valve 47, 47', 47". As can be seen from curve b, at t 1 the second solenoid valve 47, 47 ', 47 "is already closed when in t 2 the injection identified by t E by switching the first solenoid valve 46, 46', 46" from it Open - is initiated in its closed position, ie from "to" to "to". The injection is ended when the second solenoid valve 47, 47 ', 47 "opens at time t 3 and switches from" to "to" to ". Shortly thereafter, at t 4, the first solenoid valve 46, 46', 46" switch back to its open position so that both solenoid valves start before the closing movements of both solenoid valves taking place at times t 1 and t 2 open and the control pressure line 31 to the low pressure line 19 is relieved. Due to this so-called "push-pull circuit" of two solenoid valves, commercially available pressure-compensated solenoid valves with a system-related minimum switching time can also be used for extremely short switching times, which are reduced to zero. The switching times caused solely by the stroke of the valve member are indicated by the inclined position of the corresponding curve parts of curves a and b, and curves c and d indicate the electrical switching pulses for the associated electromagnets. As can be seen from curves c and d, the first solenoid valve 46, 46 ', 46 "is switched on shortly before t 2 to control the start of injection and is switched off again at a point in time between t 3 and t 2 that can be defined within wide limits. The broken line Curve d shows that the second solenoid valve 47, 47 ', 47 "is switched on to control the end of the spray at t 3 and is switched off again before t 2, for example at t 1 or, as indicated by dash-dotted lines, at t 3 .

Die als Ausführungsbeispiele beschriebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen sind ausschließlich mit Pumpe-Düsen versehen, weil mit diesen die Vorteile der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerung am besten zur Geltung kommen. Das Erfindungsprinzip kann aber auch auf Einzelpumpen und auf zu Reihenpumpen zusammengefügte Einspritzpumpen angewendet werden.The fuel injection devices described as exemplary embodiments are provided exclusively with pump nozzles, because with these the advantages of the hydraulic control according to the invention are best brought to bear. However, the principle of the invention can also be applied to individual pumps and to injection pumps combined to form in-line pumps.

Claims (11)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren, mit pro Arbeitszylinder je einem mechanisch angetriebenen Pumpkolben einer - vorzugsweise mit der Einspritzdüse zu einer Pumpe-Düse vereinigten - von einer Förderpumpe mit unter Versorgungsdruck stehendem Kraftstoff versorgten Einspritzpumpe, mit je einem vom Steuerdruck einer Steuerkraftstoffquelle entgegen mindestens der Kraft einer Rückstellfeder betätigbaren Steuerschieber, der in einen dauernd mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Überströmkanal eingesetzt ist und diesen Kanal zur Einleitung des Einspritzbeginns verschließt und zur Beendigung der Einspritzung wieder öffnet, und mit einer für alle Einspritzpumpen gemeinsamen Steuereinrichtung, durch die der Steuerdruck über Steuerleitungen auf die Druckräume der Steuerschieber aufschaltbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Steuereinrichtung besteht aus einer für alle Einspritzpumpen (12a bis 12d, 12a' bis 12d', 12a" bis 12d") gemeinsamen, den Anfang und die Dauer der Druckbeaufschlagung der Druckräume (28) der Steuerschieber (24, 24') bestimmenden Magnetventilanordnung (48, 48', 48") und aus einer von dieser getrennten Verteilereinrichtung (43, 53, 67), durch die im Takt der Einspritzungen jeweils nur.eine der an die Druckräume (28) der Steuerschieber (24, 24') angeschlossenen Steuerleitungen (29) mit einer Steuerdruckleitung (31) verbindbar ist; b) durch die Magnetventilanordnung (48, 48', 48") ist die für alle Einspritzpumpen (12a bis 12d, 12a' bis 12d', 12a" bis 12c") gemeinsame Steuerdruckleitung (31) mit einer Niederdruckleitung (19) verbindbar; c) der zur Betätigung der Steuerschieber (24, 24') erforderliche, über die Verteilereinrichtung (43, 53, 67) jeweils einen der Druckräume (28) beaufschlagende Steuerdruck (pS) wird durch die den Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung (31) in die Niederdruckleitung (19) sperrende Magnetventilanordnung (48, 48', 48") aufgebaut und danach für den Rückhub des Steuerschiebers (24, 24') zur Niederdruckleitung (19) hin wieder entlastet. 1.Fuel injection device for internal combustion engines, in particular for diesel engines, with one mechanically driven pump piston per working cylinder, one - preferably combined with the injection nozzle to form a pump nozzle - from a feed pump supplied with fuel under supply pressure, with one injection pump each from the control pressure of a control fuel source at least the force of a return spring actuated control slide, which is inserted into an overflow channel permanently connected to the pump work space and closes this channel to initiate the start of injection and opens it again to end the injection, and with a control device common to all injection pumps, through which the control pressure is via control lines can be connected to the pressure chambers of the control spool, characterized by the following features: a) the control device consists of one for all one injection pumps (12a to 12d, 12a 'to 12d', 12a "to 12d") common solenoid valve arrangement (48, 48 ', 48 "which determines the start and duration of the pressurization of the pressure chambers (28) of the control spool (24, 24') ) and from a distributor device (43, 53, 67) separate from this, through which only one of the control lines (29) connected to the pressure chambers (28) of the control slide valves (24, 24 ') with a control pressure line ( 31) is connectable; b) the solenoid valve arrangement (48, 48 ', 48 ") connects the control pressure line (31) common to all injection pumps (12a to 12d, 12a' to 12d ', 12a" to 12c ") to a low pressure line (19); c) the control pressure (p S ) required to actuate the control slide (24, 24 '), which acts on one of the pressure chambers (28) via the distributor device (43, 53, 67), is determined by the outflow of the control fuel from the control pressure line (31 ) in the low pressure line (19) blocking solenoid valve assembly (48, 48 ', 48 ") and then relieved for the return stroke of the control slide (24, 24') to the low pressure line (19). 2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventilanordnung (48, 48', 48") aus zwei hydraulisch parallel geschalteten Magnetventilen (46 und 47, 46' und 47', 46" und 47") besteht, von denen das erste, vor dem Einspritzbeginn zur Niederdruckleitung C19) offene Magnetventil (46, 46', 46") durch seine Umschaltbewegung den Abfluß des Steuerkraftstoffs aus der Steuerdruckleitung (31) in die Niederdruckleitung (19) bei bereits vor Einspritzbeginn den Abfluß sperrendem zweitem Magnetventil (47, 47', 47") zur Einleitung der Einspritzung sperrt, und von denen das zweite Magnetventil (47, 47', 47") durch seine den Abfluß ermöglichende Umschaltbewegung bei noch umgeschaltetem erstem Magnetventil (46, 46', 46") das Spritzende steuert.2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the solenoid valve arrangement (48, 48 ', 48 ") consists of two hydraulically connected solenoid valves (46 and 47, 46 'and 47', 46 "and 47"), of which the first solenoid valve (46, 46 ', 46 ") open before the start of injection to the low pressure line C19) through its Switching movement of the outflow of the control fuel from the control pressure line (31) into the low-pressure line (19) with the second solenoid valve (47, 47 ', 47 ") blocking the outflow before the start of injection for the initiation of the injection, and of which the second solenoid valve (47, 47 ', 47 ") controls the end of the spray by means of its switchover movement which enables the outflow while the first solenoid valve (46, 46', 46") is still switched. 3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetventile (46' und 47') als 3L2-Wegeventile ausgebildet sind, durch die der eine dauernd mit der Verteilereinrichtung (53) verbundene Teil (31a) der Steuerdruckleitung (31) wechselweise mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle (32) verbundenen Teil (31b) der Steuerdruckleitung (31) oder mit der Niederdruckleitung (19) verbindbar ist (Figur 2).3. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that both solenoid valves (46 'and 47') are designed as 3L2-way valves through which the one with the distributor device (53) connected part (31 a) of the control pressure line (31) alternately with the other part (31b) of the control pressure line (31) connected to the control fuel source (32) or to the low pressure line (19) can be connected (FIG. 2). 4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (46) als 2/2-Wegeventil ausgebildet und in eine die Steuerdruckleitung (31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42') eingesetzt ist und daß das zweite Magnetventil (47) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und wechselweise den einen zur Verteilereinrichtung (43) führenden Teil (31a) der Steuerdruckleitung (31) mit dem anderen mit der Steuerkraftstoffquelle (32) verbundenen Teil (31b) der Steuerdruckleitung (31) oder mit der Niederdruckleitung (19) verbindet (Figur 1).4. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that the first solenoid valve (46) is designed as a 2/2-way valve and in a control Pressure line (31) with the low pressure line (19) connecting line (42 ') is used and that the second solenoid valve (47) is designed as a 3/2-way valve and alternately the one leading to the distributor device (43) part (31a) of the control pressure line (31) to the other part (31b) of the control pressure line (31) connected to the control fuel source (32) or to the low pressure line (19) (FIG. 1). 5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetventile (46", 47") der Magnetventilanordnung (48") als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind, die in je eine die Steuerdruckleitung (31) mit der Niederdruckleitung (19) verbindende Leitung (42', 42") eingesetzt sind und diese Leitungen (42', 42") wechselweise öffnen oder sperren (Figuren 3 und 4).5. Fuel injection device according to claim 2, characterized in that both solenoid valves (46 ", 47") of the solenoid valve arrangement (48 ") are designed as 2/2-way valves, each in a control pressure line (31) with the low pressure line (19) connecting line (42 ', 42 ") are used and these lines (42', 42") alternately open or block (Figures 3 and 4). 6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerkraftstoffquelle (32) und der Verbindung mit den die Magnetventile (46", 47") enthaltenden Leitungen (42', 42") eine Strömungsdrossel (59) in die Steuerdruckleitung (31) eingesetzt ist (Figur 3).6. Fuel injection device according to claim 5, characterized in that between the control fuel source (32) and the connection with the solenoid valves (46 ", 47") containing lines (42 ', 42 ") a flow restrictor (59) in the control pressure line (31 ) is used (Figure 3). 7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetventil (46, 46', 46") für seine den Einspritzbeginn auslösende, die Verbindung von der Steuerdruckleitung (31) zur Niederdruckleitung (19) sperrende Umschaltbewegung und das zweite Magnetventil (47, 47', 47") für seine das Spritzende steuernde, die Steuerdruckleitung (31) zur Niederdruckleitung (19) entlastende Umschaltbewegung erregbar ist.7. Fuel injector according to one of the An Claims 2 to 6, characterized in that the first solenoid valve (46, 46 ', 46 ") for its switching movement which triggers the start of injection and blocks the connection from the control pressure line (31) to the low pressure line (19) and the second solenoid valve (47, 47 ', 47 ") for its switching movement which controls the spray end and which relieves the control pressure line (31) to the low pressure line (19). 8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenarbeitsräume (18) über von den Steuerleitungen (29) getrennte Fülleitungen (21) an eine für alle Einspritzpumpen gemeinsame, unter dem Versorgungsdruck (pV) stehende Versorgungsleitung (19) angeschlossen sind, und daß die Versorgungsleitung (19) als Niederdruckleitung für den über die Magnetventilanordnung (48, 48', 48") aus der Steuerdruckleitung (31) abfließenden Kraftstoff dient.8. Fuel injection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pump work spaces (18) via the control lines (29) separate fill lines (21) to a common for all injection pumps, under the supply pressure (p V ) supply line (19 ) are connected, and that the supply line (19) serves as a low pressure line for the fuel flowing out of the control pressure line (31) via the solenoid valve arrangement (48, 48 ', 48 "). 9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem zentralen, als Verteilereinrichtung dienenden Drehverteiler, der synchron zu den Einspritzpumpen angetrieben ist und zur Betätigung der Steuerschieber nacheinander im Takt der Einspritzungen die Verbindung der einzelnen Steuerleitungen mit der Steuerdruckleitung herstellt und unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Mantelfläche (54) des Drehverteilers (53) mit einer dauernd mit der Steuerdruckleitung (31) verbundenen Steueröffnung (55) versehen ist, deren Breite (B) - in Umfangsrichtung gesehen - für die längsmögliche Betätigungsdauer des Steuerschiebers (24) ausgelegt ist (Figur 2).9. Fuel injection device according to one of claims 1 to 8, with a central, serving as a distributor rotary distributor, which is driven synchronously with the injection pumps and for actuating the control slide one after the other in time with the injections, the connection of the individual control lines with the Establishes and interrupts the control pressure line, characterized in that the circumferential outer surface (54) of the rotary distributor (53) is provided with a control opening (55) permanently connected to the control pressure line (31), the width (B) of which - seen in the circumferential direction - for the longest possible Actuation time of the control slide (24) is designed (Figure 2). 10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung von je einer in die Pumpkolben (14a bis 14d) jeder Einspritzpumpe (12a bis 12d) eingearbeiteten Steuerstelle (43) gebildet ist, durch die mindestens in der Ausgangs- oder unteren Totpunktlage (UT) des Pumpkolbens (14a bis 14d) die Verbindung von der zugehörigen Steuerleitung (29) zur Steuerdruckleitung (31) unterbrochen und nach einem ersten Teilhub (h1) wiederhergestellt ist (Figur 1).10. Fuel injection device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the distributor device is formed by a control point (43) incorporated into the pump pistons (14a to 14d) of each injection pump (12a to 12d), by which at least in the output or lower dead center position (UT) of the pump piston (14a to 14d) the connection from the associated control line (29) to the control pressure line (31) is interrupted and restored after a first partial stroke (h1) (FIG. 1). 11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstelle von einer in die Mantelfläche des Pumpkolbens (14a bis 14d) eingearbeiteten Ringnut (43) gebildet ist.11. Fuel injection device according to claim 10, characterized in that the control point is formed by an annular groove (43) machined into the outer surface of the pump piston (14a to 14d).
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