EP0522359B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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EP0522359B1
EP0522359B1 EP92110718A EP92110718A EP0522359B1 EP 0522359 B1 EP0522359 B1 EP 0522359B1 EP 92110718 A EP92110718 A EP 92110718A EP 92110718 A EP92110718 A EP 92110718A EP 0522359 B1 EP0522359 B1 EP 0522359B1
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stop
drag
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • 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
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    • F02D1/10—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance mechanical
    • 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
    • F02M59/38—Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions
    • 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
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/447—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means specially adapted to limit fuel delivery or to supply excess of fuel temporarily, e.g. for starting of the engine

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection pump with an adjusting device according to the preamble of claim 1.
  • a full-load stop for a quantity adjustment element of a fuel injection pump is set by a stepper motor and the quantity adjustment element is actuated by a centrifugal force regulator usually present on the fuel injection pump in connection with a load lever.
  • the stepper motor acts directly on the stop lever, which may have to be adjusted against the force of a control spring.
  • An adjustment device has also already been proposed which, in addition to the maximum injection quantity at full load and the starting injection quantity, also regulates the idle injection quantity as a function of operating parameters of the internal combustion engine via a stepper motor. If the stepper motor fails during the adjustment control in idle mode, it is no longer possible to increase the injection quantity for driving operation and the internal combustion engine can practically no longer be used.
  • the fuel injection pump according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage over the prior art that it can continue to be operated even after a failure of the stepping motor. It is thus possible, even after the stepping motor has failed, to maintain the actuability of the control lever and to continue to operate the fuel injection pump, thus ensuring that the internal combustion engine runs smoothly. Further advantages and advantageous configurations can be found in the drawings and the description.
  • FIG. 1 shows a simplified illustration of a fuel injection pump of an internal combustion engine, with a stop lever for the regulator lever according to the prior art, which can be adjusted by a stepper motor, which explains the position and function of the double finger lever according to the invention
  • FIG. 2 in section A of FIG. 1 is a perspective illustration further developed according to the invention, the adjustable stop receiving lever with the adjacent force-transmitting components.
  • the fuel quantity adjustment device shown in FIG. 1 shows the structure of a known fuel injection pump for internal combustion engines. The structure and function are therefore only explained to the extent that they serve to understand the subject matter of the invention.
  • a ring slide 2 on a pump piston 1 forming a pump working space in the high pressure part, not shown arranged, which opens a relief channel 3 of the pump work chamber on the pump piston 1 via its axial movement.
  • the ring slide 2 is connected to a control lever 10, which is adjustable by a speed-dependent force 5 against the force of a control spring 6.
  • the speed-dependent force is transmitted via a centrifugal force actuator 5, which operates synchronously with the pump speed, to the control lever, which is designed as a two-armed starter lever 10, which is rotatably mounted in a shaft 23 fixed to the housing and engages with its lever arm facing away from the centrifugal force actuator 5 in a recess 24 of the ring slide 5.
  • a single-armed tensioning lever 9 can also be pivoted about the same axis 23 fixed to the housing, on which the control spring 6 engages and a starting spring 11 and an idling spring 12 are arranged between the and the starting lever 10. After an idling speed has been exceeded, the starting lever 10 comes into contact with the tensioning lever 9 against the force of the starting spring 11 and the idling spring 12.
  • the idling spring 12 guides the idling spring 12 via a pin 25 arranged within a crank 26.
  • the control spring engages on the tensioning lever 9 via a bolt 27 6, which preferably consists of a prestressed compression spring and on the other hand is articulated on an adjusting lever 7.
  • a two-armed stop lever 13 which is rotatable about an axis 16 fixed to the housing and limits the swiveling movement of the tensioning lever 9 and which can be adjusted from a stepper motor 8 via an actuator 17 to a stop 28 fixed to the housing and a stop for the tensioning lever 9 forms.
  • the stepping motor 8 and the stop lever 13 limit the adjustment path of the tensioning lever 9 and thus the amount of fuel injection when the type lever 10 is in contact with the tensioning lever 9, depending on the operating state of the internal combustion engine.
  • FIG. 2 shows the detailed view of the stop lever arrangement according to the invention. It consists of a first rocker arm 18 and a second rocker arm 19, both of which are mounted on the axle 16 and between which a single-armed center lever 14, which can be pivoted by the actuator 17 of the stepping motor 8, is arranged on the axle.
  • the first rocker arm 18 is a two-armed lever, one lever arm 31 serving as a stop for the tensioning lever 9 and the other lever arm 20 on one, which is supported on the first rocker arm 18 by a torsion spring 21 in contact with an arranged parallel to the axis 16, with the Center lever 14 connected, driving part 15 is held.
  • One lever arm 20 rests on the side of the driving part 15 facing the actuator 17 and the torsion spring 21 on the opposite side.
  • the second rocker arm 19 is a three-armed lever and, like the first rocker arm, has a lever arm 32 as a stop for the tensioning lever 9 and another lever arm 33 lying opposite this arm, between which and a second torsion spring 22 the other end of the driving part 15 is clamped .
  • a third lever arm 35 is also designed as a stop on an adjustable stop screw 34 fixed to the housing.
  • the actuator 17 of the stepping motor 8 engages on the lever arm of the center lever 14.
  • the fuel injection pump works as follows. If the tensioning lever 9 is pressed by the control spring 6 onto the lever arms 31 and 32 of the rocker arms 18 and 19, which in turn is the force of the control spring or the actuating force exerted on it by the adjusting lever 7 via the driving part 15 which is adjusted by means of the torsion springs 21 and 22 Transfer center lever 14, which then presses against the adjusting member.
  • the stepper motor 8 presses over the torsion spring 22 of the second rocker arm 19 and presses the center lever 14 with the braced first rocker arm 18 into the idle position. If the stepper motor 8 is blocked in this position due to a malfunction, the adjusting lever 7 can be used to press the tensioning lever 9 against the first rocker arm 18, the lever arm 20 lifting off from the driving part 15.
  • the control spring 6 has a higher spring force than the torsion spring 21 on the first rocker arm 18. The limitation of this emergency adjustment takes place after the tensioning lever 9 is in contact with the one lever arm 32 of the second rocker arm 19, which is in contact with the stop screw 34 with its third lever arm 35 . The force of the control spring 6 is no longer sufficient to overcome both torsion springs 21, 22. With this rocker arm arrangement, instead of a simple two-armed stop lever 13, it is possible to realize a somewhat larger injection quantity after blocking the stepping motor in the idle position and thus to ensure emergency operation of the internal combustion engine.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe mit einer Verstelleinrichtung gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einer solchen durch die DE-OS 32 43 349 bekannten Verstelleinrichtung wird ein Vollastanschlag für ein Mengenverstellorgan einer Kraftstoffeinspritzpumpe durch einen Schrittmotor eingestellt und das Mengenverstellorgan durch einen üblicherweise an der Kraftstoffeinspritzpumpe vorhandenen Fliehkraftregler in Verbindung mit einem Lasthebel betätigt. Der Schrittmotor wirkt dabei unmittelbar auf den Anschlaghebel, der gegebenenfalls entgegen der Kraft einer Regelfeder verstellt werden muß. Es wurde auch bereits eine Verstelleinrichtung vorgeschlagen, die neben der maximalen Einspritzmenge bei Vollast und der Starteinspritzmenge auch die Leerlaufeinspritzmenge in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine über einen Schrittmotor regelt. Bei Ausfall des Schrittmotors während der Verstellregelung im Leerlaufbetrieb ist eine Erhöhung der Einspritzmenge für den Fahrbetrieb nicht mehr möglich und die Brennkraftmaschine kann praktisch nicht mehr genutzt werden.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß sie auch nach einem Ausfall des Schrittmotors weiterbetrieben werden kann. Es ist somit möglich auch nach Ausfall des Schrittmotors die Betätigbarkeit des Reglerhebels beizubehalten und die Kraftstoffeinspritzpumpe weiterzubetreiben, womit ein Notlauf der Brennkraftmaschine gewährleistet ist. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Zeichnungen und der Beschreibung zu entnehmen.
    • Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen Figur 1 eine vereinfachte Darstellung einer Kraftstoffeinspritzpumpe einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Schrittmotor verstellbaren Anschlaghebel für den Reglerhebel gemäß dem Stand der Technik, die die Lage und Funktion des erfindungsgemäßen Doppelschlepphebels erläutert und die Figur 2 im Schnitt A der Figur 1 eine perspektivische Darstellung des gemäß der Erfindung weitergebildeten, den verstellbaren Anschlag aufnehmenden Hebels mit den angrenzenden kraftübertragenen Bauteilen.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die in Figur 1 dargestellte Kraftstoffmengenverstelleinrichtung zeigt den Aufbau einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen. Es werden deshalb Aufbau und Funktion nur insofern erläutert, daß sie dem Verständnis des Gegenstandes der Erfindung dienen. Hierbei ist auf einem, einen Pumpenarbeitsraum im nicht dargestellten Hochdruckteil bildenden Pumpenkolben 1 ein Ringschieber 2 angeordnet, der über seine axiale Bewegung einen Entlastungskanal 3 des Pumpenarbeitsraumes am Pumpenkolben 1 aufsteuert. Der Ringschieber 2 ist mit einem Reglerhebel 10 verbunden, der von einer drehzahlabhängigen Kraft 5 gegen die Kraft einer Regelfeder 6 verstellbar ist. Die drehzahlabhängige Kraft wird über einen synchron zur Pumpendrehzahl arbeitenden Fliehkraftsteller 5 auf den als zweiarmigen Starthebel 10 ausgebildeten Reglerhebel übertragen, der in einer gehäusefesten Achse 23 drehbar gelagert ist und mit seinem dem Fliehkraftsteller 5 abgewandten Hebelarm in eine Ausnehmung 24 des Ringschiebers 5 eingreift. Um dieselbe gehäusefeste Achse 23 ist auch ein einarmiger Spannhebel 9 schwenkbar, an dem die Regelfeder 6 angreift und zwischen dem und dem Starthebel 10 eine Startfeder 11 und eine Leerlauffeder 12 angeordnet sind. Der Starthebel 10 kommt nach Überschreiten einer Leerlaufdrehzahl gegen die Kraft der Startfeder 11 und der Leerlauffeder 12 in Anlage an den Spannhebel 9. Dieser führt die Leerlauffeder 12 über einen innerhalb einer Kröpfung 26 angeordneten Stift 25. Über einen Bolzen 27 greift am Spannhebel 9 die Regelfeder 6 an, die vorzugsweise aus einer vorgespannten Druckfeder besteht und andererseits an einem Verstellhebel 7 angelenkt ist. Im Schwenkbereich des Spannhebels 9 ist ein um eine gehäusefeste Achse 16 drehbarer, die Schwenkbewegung des Spannhebels 9 beschränkender, zweiarmiger Anschlaghebel 13 angeordnet, der von einem Schrittmotor 8 über ein Stellorgan 17 bis zu einem gehäusefesten Anschlag 28 verstellbar ist und einen Anschlag für den Spannhebel 9 bildet. Durch den Schrittmotor 8 und den Anschlaghebel 13, wird dabei der Verstellweg des Spannhebels 9 und damit bei am Spannhebel 9 anliegendem Sarthebel 10 die Kraftstoffeinspritzmenge je nach Betriebszustand der Berennkraftmaschine begrenzt.
  • Anstelle eines durch den Stand der Technik bekannten Anschlaghebels besitzt die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe nun eine Anschlaghebelanordnung, mit der auch bei einer Blockierung des Schrittmotors 8 in Leerlaufstellung ein Blockieren des gesamten Kraftstoffmengenverstellorgans vermieden wird. Figur 2 zeigt die Detailansicht der erfindungsgemäßen Anschlaghebelanordnung. Sie besteht aus einem ersten Schlepphebel 18 und einem zweiten Schlepphebel 19, die beide auf der Achse 16 gelagert sind und zwischen denen auf der Achse ein einarmiger, durch das Stellorgan 17 des Schrittmotors 8 schwenkbarer Mittelhebel 14 angeordnet ist. Der erste Schlepphebel 18 ist ein zweiarmiger Hebel, dessen einer Hebelarm 31 als Anschlag für den Spannhebel 9 dient und dessen anderer Hebelarm 20 an einem, sich am ersten Schlepphebel 18 abstützenden durch eine Drehfeder 21 in Anlage an einem parallel zur Achse 16 angeordneten, mit dem Mittelhebel 14 verbundenen, Mitnahmeteil 15 gehalten wird. Dabei liegt der eine Hebelarm 20 auf der dem Stellorgan 17 zugewandten Seite des Mitnahmeteils 15 und die Drehfeder 21 auf der dazu gegenüberliegenden Seite an. Der zweite Schlepphebel 19 ist ein dreiarmiger Hebel und weist, wie der erste Schlepphebel einen Hebelarm 32 als Anschlag für den Spannhebel 9 auf und einen gegenüber diesem Arme liegenden anderen Hebelarm 33, zwischen dem und einer zweiten Drehfeder 22 das andere Ende des Mitnahmeteils 15 eingespannt ist. Ein dritter Hebelarm 35 ist ferner als Anschlag an einer gehäusefesten, einstellbaren Anschlagschraube 34 ausgebildet. An dem Hebelarm des Mittelhebels 14 greift das Stellorgan 17 des Schrittmotors 8 an. Die Kraftstoffeinspritzpumpe arbeitet wie folgt. Wird der Spannhebel 9 durch die Regelfeder 6 an die Hebelarme 31 und 32 der Schlepphebel 18 und 19 gedrückt, die wiedderum die Kraft der Regelfeder, oder die vom Verstellhebel 7 auf diese ausgeübte Stellkraft über das mittels der Drehfedern 21 und 22 nachgeführte Mitnahmeteil 15 auf den Mittelhebel 14 übertragen, der dann gegen das Verstellorgan drückt. Bei einer Verstellung des Verstellorgans in Richtung geringerer Kraftstoffeinspritzmenge, werden über das Mitnahmeteil 15 und die Drehfedern 21 und 22 die beiden Schlepphebel 18 und 19 gegen die oben genannte Stellkraft bzw. die Rückstellkraft der Regelfeder 6 mitgeschleppt. Bei einer Verstellung des Stellorgans 17 in umgekehrter Richtung folgen die Schlepphebel 18 und 19 unter Einwirkung der Stellkraft der Regelfeder 6 der Schwenkbewegung des Mittelhebels 14. Der Hebelverbund verhält sich dabei so wie ein einziger Hebel. Beim Zurückfahren in die Leerlaufstellung, also bei Ausfahren des Stellorgans 17 des Schrittmotors 8, kommt der zweite Schlepphebel 19 mit seinem dritten Hebelarm 35 an die Anschlagschraube 34 für die minimale Vollastmenge und bleibt in dieser Stellung stehen. Der Schrittmotor 8 überdrückt dabei die Drehfeder 22 des zweiten Schlepphebels 19 und drückt den Mittelhebel 14 mit dem verspannten ersten Schlepphebel 18 in die Leerlauflage. Blockiert nun der Schrittmotor 8 in dieser Stellung aufgrund einer Fehlfunktion, so kann mit dem Verstellhebel 7 der Spannhebel 9 gegen den ersten Schlepphebel 18 gedrückt werden, wobei der Hebelarm 20 vom Mitnahmeteil 15 abhebt. Die Regelfeder 6 hat dabei eine höhere Federkraft als die Drehfeder 21 am ersten Schlepphebel 18. Die Begrenzung dieses Notverstellens erfolgt nach Anlage des Spannhebels 9 an den einen Hebelarm 32 des zweiten Schlepphebels 19, der mit seinem dritten Hebelarm 35 in Anlage an der Anschlagschraube 34 ist. Die Kraft der Regelfeder 6 reicht nun nicht mehr aus, beide Drehfedern 21, 22 zu überwinden. Mit dieser Schlepphebelanordnung, anstelle eines einfachen zweiarmigen Anschlaghebels 13 ist es möglich, nach Blockieren des Schrittmotors in der Leerlaufstellung, eine etwas größere Einspritzmenge zu realisieren und somit einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine zu gewährleisten.

Claims (3)

  1. Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem mit einem Pumpenkolben (1) zusammenwirkenden Kraftstoffeinspritzmengenverstellorgan (2), das von einem Regelhebel (9, 10) betätigbar ist, der von einer drehzahlabhängigen Kraft (5) gegen die Kraft einer Regelfeder (6) verstellbar ist, wobei der Verstellweg des Regelhebels (9, 10) durch einen, mittels eines Schrittmotors (8) verstellbaren Anschlaghebel (13) begrenzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlaghebel (13) eine Anschlaghebelanordnung ist, bestehend aus einem ersten Schlepphebel (18) und einem parallel dazu angeordneten durch den Schrittmotor verstellbaren Hebel (14) mit dem der Schlepphebel durch eine Feder (21) kraftschlüssig gekoppelt ist.
  2. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlaghebelanordnung aus drei Hebeln besteht, wobei der vom Schrittmotor beaufschlagte Hebel (14) über ein Mitnahmeteil (15) mit einem ersten und einem zweiten Schlepphebel (18, 19) in einer Drehrichtung durch Anlage kraftschlüssig und in der anderen Drehrichtung über je eine Feder (21, 22) verbunden ist.
  3. Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlepphebel (18, 19) durch jeweils eine Feder (21, 22) am Mitnahmeteil (15) gehalten werden, gegen die sie in Richtung der Verstellbewegung des Regelhebels (9, 10) zu einer größeren Kraftstoffeinspritzmenge unter Einwirkung einer Regelfederstellkraft (6) vom Mitnahmeteil (15) abhebbar sind und der zweite Schlepphebel (19) einen dritten Hebelarm (35) aufweist, der in Anlage an einen einstellbaren Anschlag (34) bringbar ist, durch den der Verstellweg in Richtung Verminderung der Kraftstoffeinspritzmenge des zweiten Schlepphebels (19) begrenzt ist.
EP92110718A 1991-07-11 1992-06-25 Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen Expired - Lifetime EP0522359B1 (de)

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