EP0168613B1 - Speed governor for a fuel injection pump - Google Patents

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Publication number
EP0168613B1
EP0168613B1 EP85106901A EP85106901A EP0168613B1 EP 0168613 B1 EP0168613 B1 EP 0168613B1 EP 85106901 A EP85106901 A EP 85106901A EP 85106901 A EP85106901 A EP 85106901A EP 0168613 B1 EP0168613 B1 EP 0168613B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spring
lever
idling
speed
idle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP85106901A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0168613A1 (en
Inventor
Günter Bofinger
Claus Maier
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
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0168613A1 publication Critical patent/EP0168613A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0168613B1 publication Critical patent/EP0168613B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/04—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors
    • F02D1/045—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered by mechanical means dependent on engine speed, e.g. using centrifugal governors characterised by arrangement of springs or weights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • F02D1/10—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance mechanical

Definitions

  • the invention relates to a speed controller for fuel injection pumps according to the preamble of the main claim.
  • a known speed controller used in Bosch distributor injection pumps type VE
  • the idle spring is arranged between the two levers and connected in parallel to a starting spring, which is also arranged between levers and parallel to the idle spring.
  • the idle spring designed as a helical compression spring only begins to intervene when the start lever is pivoted against the force of the starter spring from a position corresponding to a starting excess to the idle position in order to regulate the idle speed in largely load-free operation.
  • the idle spring is designed to be relatively hard in order to obtain a small hysteresis despite the large P-degree, which counteracts above all the backlash due to the different fuel processing of the engine cylinders.
  • JP-A 57148032 (Abstracts of Japan, volume 6, number 253 / M-187 // 1131 December 11, 1982) discloses a fuel injection pump according to the preamble of claim 1.
  • the idle spring is designed as a compression spring, which comes into contact with the starting lever when it pivots over a certain angle of rotation.
  • This configuration has the disadvantage that the compression spring can block in the worst case and then represents a fixed stop restricting the control path in the direction of the regulating movement. In such a case, the controller can at least no longer regulate completely and the internal combustion engine can run through. This danger exists in particular when using a sleeve-like guidance of the compression spring as shown in the above-mentioned document.
  • the object of the invention is to provide a fuel injection pump in which the disadvantages mentioned above do not occur and with which stable operation is possible even in the event of load jumps occurring during idling operation and at a very low idling speed.
  • this object is achieved by the characterizing features of patent claim 1.
  • This solution has the advantage that, on the one hand, the idling can be set separately and very finely, and on the other hand, with the aid of the correction spring, it is possible to correct a disturbing non-uniformity of the injection quantity curve in the idling range.
  • a residual quantity profile in a transition speed range can be set very finely, regardless of the control springs controlling the load control especially at higher speeds.
  • Non-uniformities of the type mentioned in the state of the art and also those of other origin can be compensated for with the correction spring and the regulation curves in the idling range can be linearized with a favorable starting point without measures being necessary to improve the working capacity of the controller.
  • the idle spring acts independently of the other governor springs on one of the governor levers, only the centrifugal force signal transmitter acts as counterforce on the idle spring in the idle speed range regulated thereby. Therefore, the idle spring can be made very soft, which leads to a smaller degree of non-uniformity and, above all, better the square course of the power output Controlled speed signal generator over the speed. All this leads to a stable idling even at a very low idling speed and to a good transition behavior when the load is taken up.
  • a pump piston 1 of a fuel injection pump which is preferably used for supplying a self-igniting internal combustion engine (engine) for motor vehicles, is provided by Means not shown in a reciprocating and simultaneously rotating movement.
  • a T-shaped relief channel 2 running in the pump piston 1 leads to the surface of the pump piston 1 and is controlled there by a ring slide 3.
  • this relief channel is opened sooner or later, as a result of which the injection is interrupted.
  • the axial position of the ring slide 3 thus corresponds to the amount injected.
  • the ring slide 3 is displaced by a start lever 4, which is pivotable about an axis 5 and engages with a pin 6 in a groove 7 of the ring slide for its actuation.
  • a speed signal generator 8 which is driven synchronously with the speed of the internal combustion engine, engages and displaces an adjusting sleeve 10 via centrifugal weights 9, which acts directly on the start lever 4.
  • the position shown takes the start lever 4 before starting the internal combustion engine, a start spring 11 pushing the sleeve 10 into the starting position shown. In this position, the control slide 3 assumes a position for an additional starting quantity.
  • the flyweights 9 are pushed apart and pivot the start lever 4 about the axis 5 until after it has traveled the distance a it hits a stop 12 of a tensioning lever 13, after which the excess quantity for starting is limited.
  • an idling spring 25 acts on the tensioning lever. This is suspended at the end of a connecting bolt 30 which projects through a recess 31 in the tensioning lever 13 and has a head 32 as a stop at the other end. The other end of the idle spring is suspended in an adjustment part, which is designed here as an adjusting lever 26. This can be adjusted by means of an adjusting screw 27 to change the preload of the idle spring and works independently and parallel to the other regulator springs: For example, if the adjusting lever 16 assumes the position shown and the internal combustion engine drives the speed signal generator 8 at speeds above the idle speed such that the starting spring 11 pressed together and the idle spring 25 is biased accordingly, this causes a remaining injection quantity by holding the control slide 3 i in the required position.
  • the adjusting lever 16 assumes the position shown in FIG. 1, for the characteristic curve VL in the area f the full load position opposite this idle position. Particularly in the transition from the idling characteristic line L N to the flatter area L, a clear course of the idling characteristic line is achieved within a relatively narrow tolerance range. It is precisely in this area that the idle spring runs out in known regulators, ie it does not effect quantity regulation, so that the “holes” described above arise in the transition from pushing operation to load operation.
  • the characteristic curve L N characterizes an injection pump setting for a lower idling speed and the characteristic curve 4 i shown in dashed lines next to it represents the setting for an increased idling speed with a correspondingly changed position of the adjusting lever 26.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the quantity-speed diagram according to a real characteristic diagram for an exemplary embodiment according to FIG. 3, namely without a correction spring. It is constructed similarly to the idealized diagram in FIG. 2, where the path of the ring slide 3 is recorded over the speed.
  • the realms d, e, u and f can also be seen in this real diagram.
  • the course of the characteristic curves L H and L N differs from FIG. It can be seen that at the end of the starting speed during the curtailment against the starting spring 11, the characteristic curve is very steep and runs almost vertically.
  • a deviating adjustment characteristic of the controller in idle mode also has a disadvantageous effect if the injection rate is to be reduced over a certain load range in that part of the fuel quantity delivered flows in the bypass for injection via part of the pump piston delivery stroke, so that If the same injection quantity is required for the respective operating point, a relatively larger displacement of the ring slide in the direction of the additional quantity is necessary.
  • the adjustment characteristic of the ring slide 3 is thus different in idle operation than in part-load and full-load operation.
  • this curve S is uniform in the characteristic curve L H , the idle spring 25 '.
  • the uniform in the characteristic line L N merges. In this way you get a good transition behavior and a stable idle with very low idle speed.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Drehzahlregler für Kraftstoffeinspritzpumpen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannnten Drehzahlregler (verwendet in Bosch-Verteilereinspritzpumpen Typ VE) ist die Leerlauffeder zwischen den beiden Hebeln angeordnet und parallel zu einer Startfeder geschaltet, die ebenfalls zwischen Hebeln und parallel zur Leerlauffeder angeordnet ist. Die als Schraubendruckfeder ausgebildete Leerlauffeder beginnt erst dann einzugreifen, wenn der Starthebel entgegen der Kraft der Startfeder aus einer, einer Startübermenge entsprechenden Stellung in die Leerlaufstellung geschwenkt wird, um im weitgehend lastfreien Betrieb die Leerlaufdrehzahl zu regeln. Hierfür steht ihr ein gewisser Hub zur Verfügung, bevor dann beispielsweise bei Lastaufnahme durch eine Verstellung bzw. ein Spannen der Hauptregelfeder oder auch bei Abnahme der Last bzw. des Fahrwiderstandes und damit steigender Drehzahl die beiden Hebel kraftschlüssig zusammenstossen, so dass für diese Bereiche die Leerlauffeder ausgeschaltet ist.The invention relates to a speed controller for fuel injection pumps according to the preamble of the main claim. In a known speed controller (used in Bosch distributor injection pumps type VE), the idle spring is arranged between the two levers and connected in parallel to a starting spring, which is also arranged between levers and parallel to the idle spring. The idle spring designed as a helical compression spring only begins to intervene when the start lever is pivoted against the force of the starter spring from a position corresponding to a starting excess to the idle position in order to regulate the idle speed in largely load-free operation. For this purpose, a certain stroke is available, before the two levers frictionally collide, for example when the load is raised by adjusting or tensioning the main control spring or when the load or driving resistance is reduced and the speed increases, so that the idle spring for these areas is switched off.

Gerade bei einem Leerlaufbetrieb, in dem verhältnismässig niedere Leerlaufdrehzahlen eingehalten werden sollen, ist der Ungleichförmigkeitsgrad (P-Grad) der Einspritzmengenänderung über der Drehzahl hoch, so dass sich die Unterschiede von für die Leerlaufdrehzahl von Einfluss seienden Kenngrössen verhältnismässig stark auswirken. Derartige Kenngrössen sind bereits motorseitig in der Verbrennungsqualität oder Zündwilligkeit zu finden, aber auch in Reibungskräften oder Toleranzen in der Kraftstoffeinspritzpumpe selbst. Oft sich est im Betrieb einstellende Toleranzen in der Federkraft der Leerlauffedern sind Ursache dafür, dass besonders im Auslauf der Leerlauffeder grosse Unterschiede in der geförderten Restmenge, für Nullast beispielsweise bestehen, was zu erheblichen Unterschieden in der Fahrbeurteilung einer Einspritzpumpe mit Minitoleranzen gegenüber Maxitoleranzen führt. Bei dem genannten Regler ist es aus Gründen des Platzbedarfs nahezu unmöglich, nachträglich, also in eingebautem Zustand die Leerlauffeder und damit den P-Grad einzustellen. Die Leerlauffeder ist verhältnismässig hart ausgeführt, um trotz des grossen P-Grades eine kleine Hysterese zu erhalten, die vor allem dem durch die unterschiedliche Kraftstoffverarbeitung der Motorzylinder zurückzuführenden Rukkein entgegenwirkt.Especially in an idling mode in which relatively low idling speeds are to be maintained, the degree of non-uniformity (P-degree) of the change in the injection quantity over the speed is high, so that the differences in parameters that influence the idling speed have a comparatively strong effect. Such parameters can already be found on the engine side in terms of the combustion quality or ignitability, but also in frictional forces or tolerances in the fuel injection pump itself. Often, tolerances in the spring force of the idle springs that occur during operation are the reason why there are large differences in the idle spring, particularly in the runout delivered residual quantity, for example for zero load, which leads to considerable differences in the driving assessment of an injection pump with mini-tolerances compared to maximum tolerances. In the case of the regulator mentioned, it is almost impossible to adjust the idle spring and thus the P-degree subsequently, that is to say when it is installed. The idle spring is designed to be relatively hard in order to obtain a small hysteresis despite the large P-degree, which counteracts above all the backlash due to the different fuel processing of the engine cylinders.

Hinzu kommt, dass bei diesen bekannten Reglern beim Umsteuern von Schiebebetrieb auf Lastbetrieb ein «Loch» im Drehmoment des Motors entsteht, was sich erheblich nachteilig auf die Fahrqualität des Fahrzeugs auswirkt, was besonders, wenn es sich um einen Pkw handelt, nicht akzeptabel ist.In addition, these known regulators create a “hole” in the torque of the engine when switching from push mode to load operation, which has a considerably disadvantageous effect on the driving quality of the vehicle, which is particularly unacceptable if it is a passenger car.

Durch die JP-A 57148032 (Abstracts of Japan, Band 6, Nummer 253/M-187//1131 11. Dezember 1982) ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe gemäss der Gattung des Patentanspruchs 1 bekannt. Dort ist die Leerlauffeder als Druckfeder ausgebildet, die ab einer Schwenkbewegung eines Starthebels über einen bestimmten Drehwinkel mit diesem in Anlage kommt. Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, dass die Druckfeder im ungünstigen Falle blockieren kann und dann einen festen, den Regelweg einschränkenden Anschlag in Richtung Abregelbewegung darstellt. In einem solchen Fall kann der Regler zumindest nicht mehr vollständig abregeln und es kann die Brennkraftmaschine durchgehen. Diese Gefahr besteht insbesondere bei der Verwendung einer hülsenartigen Führung der Druckfeder wie in der oben genannten Entgegenhaltung dargestellt.JP-A 57148032 (Abstracts of Japan, volume 6, number 253 / M-187 // 1131 December 11, 1982) discloses a fuel injection pump according to the preamble of claim 1. There, the idle spring is designed as a compression spring, which comes into contact with the starting lever when it pivots over a certain angle of rotation. This configuration has the disadvantage that the compression spring can block in the worst case and then represents a fixed stop restricting the control path in the direction of the regulating movement. In such a case, the controller can at least no longer regulate completely and the internal combustion engine can run through. This danger exists in particular when using a sleeve-like guidance of the compression spring as shown in the above-mentioned document.

Soll weiterhin eine solche Feder für Leerlaufregelung verwendet werden, die eine sehr geringe Leerlaufdrehzahl einhalten soll, so ergibt sich wegen dem nicht linearen Verlauf des Arbeitsvermögens des Drehzahlgebers bei kleiner Drehzahl, insbesondere wenn dieser als Fliehkraftdrehzahlgeber ausgeführt ist, ein für das Laufverhalten im Leerlaufbereich ungünstiger Ungleichförmigkeitsgrad, was die Tendenz fördert, dass bei auftretenden Lastsprüngen die Kraftstoffeinspritzmengensteuerung zu schnell in den Bereich der Abregelkurve der Startmenge gerät und dort die Brennkraftmaschine wegen der grossen Steilheit dieser Abregelkurve ins sogenannte «Sägen» kommt.If such a spring is also to be used for idling control, which should maintain a very low idling speed, then because of the non-linear course of the working capacity of the speed sensor at low speed, especially if this is designed as a centrifugal speed sensor, there is a degree of non-uniformity which is unfavorable for the running behavior in the idling range , which promotes the tendency that the fuel injection quantity control gets too quickly into the range of the regulation curve of the starting quantity in the event of load jumps and there the internal combustion engine comes into “sawing” because of the steepness of this regulation curve.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzpumpe zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile nicht auftreten und mit der ein stabiler Betrieb auch bei im Leerlaufbetrieb auftretenden Lastsprüngen und bei sehr niedrig gehaltener Leerlaufdrehzahl möglich ist.The object of the invention is to provide a fuel injection pump in which the disadvantages mentioned above do not occur and with which stable operation is possible even in the event of load jumps occurring during idling operation and at a very low idling speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Leerlauf einerseits separat und sehr fein einstellbar und andererseits mit Hilfe der Korrekturfeder eine Korrektur einer störenden Ungleichförmigkeit des Einspritzmengenverlaufes im Leerlaufbereich möglich ist. Es kann mit der erfindungsgemässen Lösung ein Restmengenverlauf in einem Übergangsdrehzahlbereich sehr fein eingestellt werden und zwar unabhängig von den die Lastregelung besonders bei höheren Drehzahlen steuernden Regelfedern. Ungleichförmigkeiten der zum Stand der Technik genannten Art und auch solche anderen Ursprungs können mit der Korrekturfeder ausgeglichen und die Abregelkurven im Leerlaufbereich mit einem günstigen Einsatzpunkt linearisiert werden, ohne dass Massnahmen zur Verbesserung des Arbeitsvermögens des Reglers notwendig sind. Durch das von den sonstigen Reglerfedern unabhängig Angreifen der Leerlauffeder an einem der Reglerhebel wirkt als Gegenkraft auf die Leerlauffeder in dem von dieser geregelten Leerlaufdrehzahlbereich lediglich der Fliehkraftsignalgeber. Deshalb kann die Leerlauffeder sehr weich ausgebildet werden, was zu einem kleineren Ungleichförmigkeitsgrad führt und vor allem besser den quadratischen Verlauf der Kraftabgabe des Drehzahlsignalgebers über der Drehzahl beherrscht. Dies alles führt zusammen zu einem stabilen Leerlauf auch bei sehr niedrig gehaltener Leerlaufdrehzahl und zu einem guten Übergangsverhalten bei Lastaufnahme.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of patent claim 1. This solution has the advantage that, on the one hand, the idling can be set separately and very finely, and on the other hand, with the aid of the correction spring, it is possible to correct a disturbing non-uniformity of the injection quantity curve in the idling range. With the solution according to the invention, a residual quantity profile in a transition speed range can be set very finely, regardless of the control springs controlling the load control especially at higher speeds. Non-uniformities of the type mentioned in the state of the art and also those of other origin can be compensated for with the correction spring and the regulation curves in the idling range can be linearized with a favorable starting point without measures being necessary to improve the working capacity of the controller. Due to the fact that the idle spring acts independently of the other governor springs on one of the governor levers, only the centrifugal force signal transmitter acts as counterforce on the idle spring in the idle speed range regulated thereby. Therefore, the idle spring can be made very soft, which leads to a smaller degree of non-uniformity and, above all, better the square course of the power output Controlled speed signal generator over the speed. All this leads to a stable idling even at a very low idling speed and to a good transition behavior when the load is taken up.

Aufgrund der erfindungsgemässen Ausgestaltung kann die Leerlauffeder auch für den Schiebebetrieb (lastfreier Betrieb, in dem das Fahrzeug die Brennkraftmaschine auf höhere Drehzahl bringt) dafür sorgen, dass stets eine geringe Menge eingespritzt wird, wodurch beim Übergang zum Lastbetrieb, dass heisst beim Gasgeben, kein «Loch» in der Kraftstoffzuführung entsteht. Dieses «Loch» wirkt sich besonders bei einer Diesel-Brennkraftmaschine unangenehm aus, da auf Grund der hohen Verdichtung auch eine entsprechend hohe Bremswirkung bei Nichtzuführen des Kraftstoffes durch die Brennkraftmaschine auf das Fahrzeug entsteht.Due to the design according to the invention, the idle spring can also ensure that a small amount is always injected for push operation (load-free operation, in which the vehicle brings the internal combustion engine to a higher speed), so that during the transition to load operation, that is to say when accelerating, there is no « Hole »in the fuel supply. This “hole” is particularly unpleasant in a diesel internal combustion engine, since the high compression also results in a correspondingly high braking effect when the internal combustion engine does not supply the fuel to the vehicle.

Die Leerlauffeder kann gemäss den Patentansprüchen 2 und 3 entweder am ersten Hebel oder am zweiten Hebel angreifen, wobei sie beim zweiten Hebel, der auch der Startmehrmengenhebel ist, nur solange wirksam sein darf, bis der Hebel in die Startmengenmehrlage schwenkt, in der dann nur noch die Startfeder wirksam sein soll.According to claims 2 and 3, the idle spring can engage either the first lever or the second lever, whereby with the second lever, which is also the starting multi-lever, it may only be effective until the lever swings into the starting multi-position, in which only then the starting spring should be effective.

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in folgendem näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil des ersten, in Verbindung mit Fig.4 zu sehenden Ausführungsbeispiels in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein idealisiertes Drehzahl-Weg-Funktionsdiagramm zur Darstellung der Funktion der Leerlauffeder als Teil des erfinderischen Reglers, Fig. 3 einen Teil des zweiten, in Verbindung mit Fig.4 zu sehenden Ausführungsbeispiels, Fig. 4 die erfindungsgemässe Anordnung der Korrekturfeder, Fig. eine schematische Darstellung des Mengen-Drehzahldiagramms gemäss einem realen Kennfeld bei fehlender Korrekturfeder nach Fig. 4 und Fig. ein Mengen-Drehzahldiagramm gemäss einem realen Kennfeld bei vorhandener Korrekturfeder nach Fig. 4.Two embodiments of the object of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. 1 shows a part of the first exemplary embodiment to be seen in conjunction with FIG. 4 in a schematic illustration, FIG. 2 shows an idealized speed-displacement function diagram for illustrating the function of the idling spring as part of the inventive controller, FIG. 3 shows one Part of the second exemplary embodiment to be seen in connection with FIG. 4, FIG. 4 the arrangement of the correction spring according to the invention, FIG. 4 shows a schematic representation of the quantity-speed diagram according to a real characteristic diagram in the absence of a correction spring according to FIG. 4, and FIG according to a real map with the correction spring shown in FIG. 4.

Bei dem sehr vereinfacht in Fig. 1 dargestellten Teil des ersten Ausführungsbeispiels, das durch die Ausführung nach Fig. 4 zu ergänzen ist, wird ein Pumpenkolben 1 einer Kraftstoffeinspritzpumpe, die vorzugsweise für die Versorgung einer selbstzündenden Brennkraftmaschine (Motor) für Kraftfahrzeuge verwendet wird, durch nicht dargestellte Mittel in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung versetzt. Vom nicht dargestellten und durch den Pumpenkolben begrenzten Pumpenarbeitsraum führt ein im Pumpenkolben 1 verlaufender T-förmiger Entlastungskanal 2 zur Oberfläche des Pumpenkolbens 1 und wird dort durch einen Ringschieber 3 gesteuert. Bei der hin-und hergehenden Bewegung des Pumpenkolbens 1 wird nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes je nach Lage des Ringschiebers 3 früher oder später dieser Entlastungskanal aufgesteuert, wodurch die Einspritzung unterbrochen wird. Die axiale Lage des Ringschiebers 3 entspricht somit der eingespritzten Menge.In the very simplified part of the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, which is to be supplemented by the embodiment according to FIG. 4, a pump piston 1 of a fuel injection pump, which is preferably used for supplying a self-igniting internal combustion engine (engine) for motor vehicles, is provided by Means not shown in a reciprocating and simultaneously rotating movement. From the pump work chamber, not shown and delimited by the pump piston, a T-shaped relief channel 2 running in the pump piston 1 leads to the surface of the pump piston 1 and is controlled there by a ring slide 3. During the reciprocating movement of the pump piston 1, once a certain stroke has been covered, depending on the position of the ring slide 3, this relief channel is opened sooner or later, as a result of which the injection is interrupted. The axial position of the ring slide 3 thus corresponds to the amount injected.

Der Ringschieber 3 wird durch einen Starthebel 4 verschoben, der um eine Achse 5 schwenkbar ist und mit einem Zapfen 6 in eine Nut 7 des Ringschiebers zu dessen Betätigung eingreift. Am anderen Ende dieses Starthebels 4 greift ein synchron zur Drehzahl der Brennkraftmaschine angetriebener Drehzahlsignalgeber 8 an, der über Fliehgewichte 9 eine Verstellmuffe 10 verschiebt, die unmittelbar am Starthebel 4 angreift. Die dargestellte Lage nimmt der Starthebel 4 vor dem Starten der Brennkraftmaschine ein, wobei eine Startfeder 11 die Muffe 10 in die dargestellte Ausgangslage schiebt. In dieser Lage nimmt der Regelschieber 3 eine Stellung für eine Startmehrmenge ein. Sobald die Brennkraftmaschine gestartet ist, werden die Fliehgewichte 9 auseinandergeschoben und schwenken den Starthebel 4 um die Achse 5, bis er nach Zurücklegung des Weges a an einen Anschlag 12 eines Spannhebels 13 stösst, wonach die Übermenge fürs Starten abgeregelt ist.The ring slide 3 is displaced by a start lever 4, which is pivotable about an axis 5 and engages with a pin 6 in a groove 7 of the ring slide for its actuation. At the other end of this start lever 4, a speed signal generator 8, which is driven synchronously with the speed of the internal combustion engine, engages and displaces an adjusting sleeve 10 via centrifugal weights 9, which acts directly on the start lever 4. The position shown takes the start lever 4 before starting the internal combustion engine, a start spring 11 pushing the sleeve 10 into the starting position shown. In this position, the control slide 3 assumes a position for an additional starting quantity. As soon as the internal combustion engine is started, the flyweights 9 are pushed apart and pivot the start lever 4 about the axis 5 until after it has traveled the distance a it hits a stop 12 of a tensioning lever 13, after which the excess quantity for starting is limited.

Der Spannhebel 13 ist ebenfalls auf der Achse 5 schwenkbar gelagert und ist durch eine Regelfeder 15 belastet. Mittels eines Verstellhebels 16 ist die Einstellung bzw. die Vorspannkraft änderbar, die beim Abregeln des Drehzahlsignalgebers überwunden werden muss. Dabei entspricht die Stellung des Verstellhebels 16 der jeweiligen, beispielweise durch das Gaspedal des Fahrzeugs eingegebenen Last bzw. dem Drehmomentwunsch des Fahrers der Brennkraftmaschine. In Reihe zu dieser Regelfeder 15 sind eine Angleichfeder 17 und eine Zwischenfeder 18 geschaltet, auf deren Funktion hier nicht näher eingegangen wird. Regelfeder 15 und Angleichsfeder 17 weisen eine unterschiedliche Härte auf und sind als vorgespannte Druckfedern innerhalb eines Verstellkäfigs 19 angeordnet, während die Zwischenfeder 18 direkt zwischen einem Kupplungsbolzen 20 des Käfigs 19 und dem Spannhebel 13 angeordnet ist. Die Regelfeder hat einen Federweg f, die Angleichfeder einen Federweg e und die Zwischenfeder einen Federweg d.The clamping lever 13 is also pivotally mounted on the axis 5 and is loaded by a control spring 15. By means of an adjusting lever 16, the setting or the pretensioning force can be changed, which has to be overcome when the speed signal transmitter is reduced. The position of the adjusting lever 16 corresponds to the respective load entered, for example, by the accelerator pedal of the vehicle or the torque request of the driver of the internal combustion engine. A matching spring 17 and an intermediate spring 18 are connected in series with this control spring 15, the function of which will not be discussed in more detail here. The control spring 15 and the adjustment spring 17 have a different hardness and are arranged as prestressed compression springs within an adjusting cage 19, while the intermediate spring 18 is arranged directly between a coupling bolt 20 of the cage 19 and the tensioning lever 13. The control spring has a spring travel f, the adjustment spring has a spring travel e and the intermediate spring has a spring travel d.

Ausserdem greift an dem Spannhebel eine Leerlauffeder 25 an. Diese ist am Ende eines Verbindungsbolzen 30 eingehängt, der durch eine Ausnehmung 31 im Spannhebel 13 ragt und am anderen Ende als Anschlag einen Kopf 32 aufweist. Das andere Ende der Leerlauffeder ist in ein Verstellteil eingehängt, das hier als Einstellhebel 26 ausgebildet ist. Dieser ist mittels einer Justierschraube 27 zur Veränderung der Vorspannung der Leerlauffeder einstellbar und arbeitet unabhängig und parallel zu den anderen Reglerfedern: Wenn beispielsweise der Verstellhebel 16 die dargestellte Stellung einnimmt und die Brennkraftmaschine mit Drehzahlen oberhalb der Leerlaufdrehzahl den Drehzahlsignalgeber 8 derart antreibt, dass die Startfeder 11 zusammengepresst und die Leerlauffeder 25 entsprechend vorgespannt ist, so bewirkt diese eine verbleibende Einspritzmenge, indem sie den Regelschieber 3 i der erforderlichen Lage hält. Sobald dann der Fahrer Gas gibt, das heisst, den Verstellhebel 16 aus der dargestellten Lage schwenkt, verschiebt sich der Regelschieber 3 in eine Lage für grössere Einspritzmenge, ohne dass die Brennkraftmaschine vorübergehend keinen Kraftstoff erhält. Hierdurch wird vor allem ein Ruckeln in dieser Übergangsphase vermieden. Ausserdem kann die Leerlauffeder 25 ausserordentlich fein justiert werden und arbeitet unabhängig von den anderen Reglerfedern. In Fig. 2 ist ein idealisiertes Funktionsdiagramm dieses Drehzahlreglers dargestellt, in dem über der Abszisse die Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute und über der Ordinate der Weg s in Millimeter des Regelschiebers 3 dargestellt ist. Die Bereiche a, d, e und f entsprechen den für die einzelnen Federn angegebenen Regelwegen. Zwischen dem Bereich e und f ist der Bereich u als ungeregelter Bereich. Dieses dargestellte Reglerkennfeld entspricht einem Leerlaufenddrehzahlregler mit Teillastangleichung. Die Teillastangleichung wird in dem Bereich e vorgenommen, wobei die Einspritzmenge der tatsächlich verbrennbaren Menge angepasst wird. Im ungeregelten Bereich u verlaufen die Kennlinien des Reglers wieder flach, bevor dann im Bereich f die Abregelung durch die Regelfeder 15 erfolgt. Diese Abregelkennlinien verlaufen entsprechend steil. Der Regler kann mit oder ohne Zwischenfeder 18 arbeiten, wobei die Zwischenfeder entsprechend dem Bereich d einen breiteren Leerlaufbereich und einen grösseren P-Grad bewirkt. Der Weg der Leerlauffeder 25 ist durch die unterste Kennlinie LH bzw. LN und L, dargestellt, die die Bereiche d und e durchfährt. Mit a ist dann noch der Startbereich erfasst, bei dem die Kennlinie bis zu etwa 200 Umdrehungen/Minute nahezu die doppelte Einspritzmenge entsprechend der Stellung s, des Regelschiebers 3 fördert.In addition, an idling spring 25 acts on the tensioning lever. This is suspended at the end of a connecting bolt 30 which projects through a recess 31 in the tensioning lever 13 and has a head 32 as a stop at the other end. The other end of the idle spring is suspended in an adjustment part, which is designed here as an adjusting lever 26. This can be adjusted by means of an adjusting screw 27 to change the preload of the idle spring and works independently and parallel to the other regulator springs: For example, if the adjusting lever 16 assumes the position shown and the internal combustion engine drives the speed signal generator 8 at speeds above the idle speed such that the starting spring 11 pressed together and the idle spring 25 is biased accordingly, this causes a remaining injection quantity by holding the control slide 3 i in the required position. As soon as then the driver accelerates, that is, swivels the adjusting lever 16 out of the position shown, the control slide 3 moves into a position for a larger injection quantity without the internal combustion engine temporarily not receiving any fuel. This primarily prevents jerking in this transition phase. In addition, the idle spring 25 can be adjusted extremely fine and works independently of the other regulator springs. FIG. 2 shows an idealized functional diagram of this speed controller, in which the speed n in revolutions per minute is shown on the abscissa and the path s in millimeters of the control slide 3 is shown on the ordinate. The areas a, d, e and f correspond to the control paths specified for the individual springs. Between area e and f, area u is an unregulated area. This controller map shown corresponds to an idle speed controller with partial load adjustment. The partial load adjustment is carried out in the area e, the injection quantity being adapted to the actually combustible quantity. In the unregulated area u, the characteristic curves of the controller run flat again before the regulation by the control spring 15 takes place in area f. These regulation curves are correspondingly steep. The controller can work with or without an intermediate spring 18, the intermediate spring causing a wider idling range and a larger P-degree corresponding to the region d. The path of the idle spring 25 is represented by the lowest characteristic line L H or L N and L, which traverses the areas d and e. The starting range is then also recorded with a, in which the characteristic curve delivers up to approximately 200 revolutions / minute almost twice the injection quantity corresponding to the position s of the control slide 3.

Für die Kennlinie L nimmt der Verstellhebel 16 die in Fig. 1 dargestellte Lage ein, für die Kennlinie VL im Bereich f die dieser Leerlauflage entgegengesetzte Vollastlage. Besonders im Übergang der Leerlaufkennlinie LN in den flacheren Bereich L, wird ein klarer Verlauf der Leerlaufkennlinie erreicht in einem verhältnismässig engen Toleranzbereich. Gerade in diesem Bereich läuft die Leerlauffeder bei bekannten Reglern aus, d. h. sie bewirkt keine Mengenregelungen, so dass die oben beschriebenen «Löcher» im Übergang von Schiebebetrieb zu Lastbetrieb entstehen. Die Kennlinie LN kennzeichnet eine Einspritzpumpeneinstellung für eine niedrigere Leerlaufdrehzahl und die daneben gestrichelt eingezeichnete Kennlinie 4i die Einstellung für eine erhöhte Leerlaufdrehzahl mit entsprechend geänderter Stellung des Einstellhebels 26.For the characteristic curve L, the adjusting lever 16 assumes the position shown in FIG. 1, for the characteristic curve VL in the area f the full load position opposite this idle position. Particularly in the transition from the idling characteristic line L N to the flatter area L, a clear course of the idling characteristic line is achieved within a relatively narrow tolerance range. It is precisely in this area that the idle spring runs out in known regulators, ie it does not effect quantity regulation, so that the “holes” described above arise in the transition from pushing operation to load operation. The characteristic curve L N characterizes an injection pump setting for a lower idling speed and the characteristic curve 4 i shown in dashed lines next to it represents the setting for an increased idling speed with a correspondingly changed position of the adjusting lever 26.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Teil des zweiten Ausführungsbeispiels greift im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel die Leerlauffeder 25' am Starthebel 4' an mit dem Vorteil der unmittelbaren Wirkung auf den Regelschieber 3' (die Bezugszahlen entsprechen denen aus Fig. 1, sind lediglich mit einem Indexstrich versehen). Wichtig ist, dass die Regelfeder 25' im Startbetrieb nicht mehr wirkt, damit lediglich die Startfeder 11' den Drehzahlsignalgeber 8' in die dargestellte Ausgangslage schiebt und nach dem Starten entsprechend nur in Abhängigkeit von der Startfeder 11' ausreichend früh die Übermenge reduziert wird, um ein Durchgehen der Brennkraftmaschine zu verhindern.In the part of the second exemplary embodiment shown in FIG. 3, in contrast to the first exemplary embodiment, the idle spring 25 'acts on the start lever 4' with the advantage of direct action on the control slide 3 '(the reference numerals correspond to those from FIG. 1, are only included with an index line). It is important that the control spring 25 'no longer acts in the start mode, so that only the start spring 11' pushes the speed signal generator 8 'into the illustrated starting position and, after starting, the excess quantity is reduced sufficiently early only as a function of the start spring 11' to prevent the internal combustion engine from running away.

Ausser der zu den Figuren 1 und 3 beschriebenen Leerlauffeder ist erfindungsgemäss eine Korrekturfeder 33 vorgesehen, wie sie näher in Fig. 4 dargestellt ist. Dort ist von dem Regler nach Figuren 1 und 3 jeweils nur der Verbindungsbolzen 30 gezeigt, der hier in Figur 4 als Verbindungsbolzen 30" bezeichnet ist. Am Ende dieses Bolzens ist die Leerlauffeder 25 eingehängt. Der Bolzen ragt durch eine Ausnehmung 31' am Ende des Starthebels 4" und weist an seinem jenseitigen Ende einen jetzt als Federteller 34 ausgebildeten Kopf auf. Zwischen diesem und dem Starthebel ist die Korrekturfeder 33 eingespannt, wobei diese Feder als Druckfeder ausgeführt ist und im gleichen Sinne wirkt wie die Zugfeder 25, die Leerlauffeder. Bei einer Anwendung bei einer Ausführung nach Figur 1 liegt der Durchbruch 31' im Schlepphebel 13 entsprechend dem Durchbruch 31 von Fig.1. Durch diesen Durchbruch wird dann der gemäss Fig. 4 modifizierte Verbindungsbolzen geführt. In anderer Ausführung kann statt obiger Anordnung der Bolzen auch in entsprechender Weise unter Einspannung einer Korrekturfeder zwischen Verstellteil 26 und dem zugehörenden Ende der Leerlauffeder angeordnet sein.In addition to the idle spring described for FIGS. 1 and 3, a correction spring 33 is provided according to the invention, as is shown in more detail in FIG. 4. 1 and 3, only the connecting bolt 30 is shown there, which is referred to here in FIG. 4 as the connecting bolt 30 ". The idle spring 25 is suspended at the end of this bolt. The bolt projects through a recess 31 'at the end of the Start lever 4 "and has at its other end a head now designed as a spring plate 34. The correction spring 33 is clamped between this and the start lever, this spring being designed as a compression spring and acting in the same sense as the tension spring 25, the idle spring. When used in an embodiment according to FIG. 1, the opening 31 'lies in the rocker arm 13 corresponding to the opening 31 from FIG. 1. The connecting bolt modified according to FIG. 4 is then guided through this opening. In another embodiment, instead of the above arrangement of the bolts, a correction spring can also be arranged in a corresponding manner between the adjusting part 26 and the associated end of the idle spring.

Anhand der Figuren 5 und 6 wird die Wirkungsweise dieser Ausführungsform verdeutlicht. In Figur 5 ist eine schematische Darstellung des Mengen-Drehzahl-Diagramms nach einem realen Kennfeld für ein Ausführungsbeispiel nach Figur 3, nämlich ohne Korrekturfeder, gezeigt. Es ist ähnlich aufgebaut wie das idealisierte Diagramm in Figur 2, wo der Weg des Ringschiebers 3 über der Drehzahl aufgezeichnet ist. Man kann in diesem realen Diagramm auch die Bereiche d, e, u und f erkennen. Abweichend von Figur 2 ist hier der Verlauf der Kennlinien LH und LN. Man erkennt, dass am Ende der Startdrehzahl bei der Abregelung gegen die Startfeder 11 die Kennlinie sehr steil ist und nahezu senkrecht verläuft. Bei Erreichen der Vollastkennlinie VL setzt die Wirkung der Leerlauffeder ein, und zwar bei erhöhtem Leerlauf LH früher als bei niedrigerem Leerlauf LN. Danach verliert die Kennlinie an Steigung und geht ab einem Knickpunkt bei K wieder in einen steileren Ast über, der letztendlich im unteren Knickpunkt in die schon aus Figur 2 bekannte Kennlinie LI übergeht entsprechend dem flacheren Verlauf der Zwischenfederkennlinien im Bereich d. Beim niedrigen Leerlauf ist der Verlauf gleichartig nur zu niedrigeren Menen OK verschoben. Ein solcher Kennlinienverlauf, wobei der Leerlaufpunkt im Bereich des steileren Astes der Kennlinien LH bzw. LN liegt, hat den Nachteil, dass sich bei einer Belastung aus dem Leerlaufbetrieb sehr schnell ein instabiler Zustand bei der Brennkraftmaschine einstellt. Belastungen im Leerlaufbereich können z. B. das Einsetzen einer Servolenkung oder die Arbeitsaufnahme einer Klimaanlage im Kraftfahrzeug sein. In einem solchen Falle würde infolge des flacheren Kennlinienverlaufes nach K sehr schnell die Drehzahl zusammenbrechen, dann aber die Brennkraftmaschine in dem Bereich der Abregelkennlinie der Startfeder 11 gelangen und dort infolge der Steilheit in dieser Kurve ins sogenannte «Sägen» geraten. Die Nichtlinearität der Äste LN und LH ist z. B. auf ein nichtlineares Arbeiten eines hier verwendeten Fliehkraftdrehzahlreglers zurückzuführen, der bei den so sehr niedrig eingestellten Leerlaufdrehzahlen auch ein zu geringes Arbeitsvermögen aufweist. Zudem machen sich in diesem Bereich Hystereseeinflüsse bemerkbar. Aber auch andere Toleranzen und Reibungseinflüsse können Mitursache für einen solchen Kurvenverlauf sein. Zum Beispiel wirkt sich auch eine abweichende Verstellcharakteristik des Reglers im Leerlaufbetrieb in diesem Sinne nachteilig aus, wenn über einen bestimmten Lastbereich die Einspritzrate dadurch vermindert werden soll, dass im Bypass zur Einspritzung über einen Teil des Pumpenkolbenförderhubes ein Teil der geförderten Kraftstoffmenge abströmt, so dass zum Erreichen derselben Einspritzmenge, die für den jeweiligen Betriebspunkt benötigt wird, eine relativ grössere Verschiebung des Ringschiebers in Richtung Mehrmenge notwendig ist. Die Verstellcharakteristik des Ringschiebers 3 ist somit im Leerlaufbetrieb anders als im Teillast- und Vollastbetrieb.The mode of operation of this embodiment is illustrated with the aid of FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a schematic illustration of the quantity-speed diagram according to a real characteristic diagram for an exemplary embodiment according to FIG. 3, namely without a correction spring. It is constructed similarly to the idealized diagram in FIG. 2, where the path of the ring slide 3 is recorded over the speed. The realms d, e, u and f can also be seen in this real diagram. The course of the characteristic curves L H and L N differs from FIG. It can be seen that at the end of the starting speed during the curtailment against the starting spring 11, the characteristic curve is very steep and runs almost vertically. When the full-load characteristic VL is reached, the effect of the idle spring begins, namely earlier with increased idle L H than with lower idle L N. Thereafter, the characteristic curve loses slope and changes from a kink point at K to a steeper branch, which ultimately changes into the characteristic curve L I already known from FIG. 2 at the lower kink point in accordance with the flatter course of the intermediate spring characteristic curves in the area d. At low idle, the course is only shifted to lower levels O K. Such a course of the characteristic curve, the idling point being in the region of the steeper branch of the characteristic curves L H or L N , has the disadvantage that an unstable state very quickly arises in the internal combustion engine when the idling mode is loaded. Idle loads area can z. B. the use of a power steering or the work of an air conditioning system in the motor vehicle. In such a case, the speed would collapse very quickly as a result of the flatter characteristic curve according to K, but then the internal combustion engine would reach the area of the cut-off characteristic curve of the starting spring 11 and, due to the steepness in this curve, get into what is known as “sawing”. The non-linearity of the branches L N and L H is e.g. B. attributable to a non-linear working of a centrifugal speed controller used here, which also has too little work capacity at the very low idle speeds. In addition, hysteresis influences are noticeable in this area. However, other tolerances and frictional influences can also be the cause of such a curve. For example, a deviating adjustment characteristic of the controller in idle mode also has a disadvantageous effect if the injection rate is to be reduced over a certain load range in that part of the fuel quantity delivered flows in the bypass for injection via part of the pump piston delivery stroke, so that If the same injection quantity is required for the respective operating point, a relatively larger displacement of the ring slide in the direction of the additional quantity is necessary. The adjustment characteristic of the ring slide 3 is thus different in idle operation than in part-load and full-load operation.

Mit Hilfe der Korrekturfeder kann nun der Kurvenverlauf LN und LH gemäss Figur 6 geändert werden. Auch in Figur 6 ist in Anpassung eines realen Kennfeldes über der Drehzahl die von der Kraftstoffeinspritzpumpe geförderte Kraftstoffmenge aufgetragen. Abweichend von Figur 5 erkennt man hier den Einfluss der Korrekturfeder 33, die früher abzuregeln beginnt als die Leerlauffeder 25. Etwa im Bereich der Knickstelle K von Figur 5, hier als Knickstelle K' gekennzeichnet, ist der Arbeitsweg der Korrekturfeder 33 verbraucht. Der Arbeitsbeginn der Korrekturfeder liegt dagegen sehr früh und überschneidet sich mit der ursprünglichen Abregelkurve der Startfeder, so dass die resultierende Abregelkurve S zwischen Startmenge und Erreichen der Vollastkurve VL gegenüber Figur 5 flacher verläuft nach einem Einsatzpunkt E. Im Punkt K' geht diese Kurve S gleichförmig in die Kennlinie LH, der Leerlauffeder 25' über. Für den niedrigen Leerlauf ergibt sich eine entsprechende und etwas später bei EN beginnende Kurve SN, die gleichförmig in die Kennlinie LN, übergeht. Auf diese Weise erhält man ein gutes Übergangsverhalten und einen stabilen Leerlauf bei sehr niedrig gehaltener Leerlaufdrehzahl.The curve shape L N and L H can now be changed according to FIG. 6 with the aid of the correction spring. In FIG. 6, too, the amount of fuel delivered by the fuel injection pump is plotted in adaptation of a real map over the speed. Deviating from FIG. 5, the influence of the correction spring 33 can be seen here, which begins to settle earlier than the idling spring 25. Approximately in the area of the kink K in FIG. The start of the correction spring, on the other hand, is very early and overlaps with the original cut-off curve of the start spring, so that the resulting cut-off curve S between the starting quantity and reaching the full-load curve VL is flatter compared to FIG. 5 after an application point E. At point K ', this curve S is uniform in the characteristic curve L H , the idle spring 25 '. For the low idle results in a corresponding and later starting at E N S curve N, the uniform in the characteristic line L N, merges. In this way you get a good transition behavior and a stable idle with very low idle speed.

Claims (4)

1. Speed governor for fuel injection pumps, with a first lever (13) which is pivotable about an axle and on which an adjustable control spring (15) and a matching spring (17) arranged in series with this engage counter to a restoring force which, generated by a speed-signal transmitter (8) can be transmitted, via a second lever (4) adjusting the injection-quantity adjusting member (3) of the fuel injection pump and pivotable about an axle (5), to the first lever (13), after the former has come in contact with a stop (12) of the latter, and with an idling spring (25) which engages on one of the levers (13,4) and one point of articulation of which engages on an adjusting part (26, 27, 26', 27') and which always remains in force, with the exception of the starting-speed range, and with at least one starting spring (11), in the form of a compression spring, which is arranged between the first lever (13) and the secon lever (4) and which can be compressed until the second lever (4) comes into contact with the first lever (13), characterized in that the idling spring (25, 25') is a tension spring, and in that fastened to one of the ends of the idling spring is a connecting part (30"), between which and the associated point of articulation of the idling spring, namely the adjusting part (26, 26') or one of the two levers (13, 4), a correcting spring (33) designed as a compression spring is included.
2. Speed governor according to Claim 1, characterized in that the idling spring (25) engages on the first lever (13) in parallel with the control spring (15) (Fig. 1).
3. Speed governor according to Claim 1, characterized in that the idling spring (25') engages on the second lever (4') counter to the force of the speedsignal transmitter (8').
4. Speed governor according to one of the preceding Claims, characterized in that an intermediate spring (18) is arranged in series with the control spring (15).
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