EP0791136B1 - Kraftstoffeinspritzpumpe - Google Patents

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EP0791136B1
EP0791136B1 EP96909061A EP96909061A EP0791136B1 EP 0791136 B1 EP0791136 B1 EP 0791136B1 EP 96909061 A EP96909061 A EP 96909061A EP 96909061 A EP96909061 A EP 96909061A EP 0791136 B1 EP0791136 B1 EP 0791136B1
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control
pressure
injection
cylindrical hole
face
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/16—Adjustment of injection timing
    • F02D1/18—Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse
    • F02D1/183—Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse hydraulic
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    • F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M41/12—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor
    • F02M41/123—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor characterised by means for varying fuel delivery or injection timing
    • F02M41/128—Varying injection timing by angular adjustment of the face-cam or the rollers support
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    • F02M41/08—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
    • F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
    • F02M41/1405—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis
    • F02M41/1411—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons pistons being disposed radially with respect to rotation axis characterised by means for varying fuel delivery or injection timing
    • F02M41/1416—Devices specially adapted for angular adjustment of annular cam
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    • F02D2001/186—Adjustment of injection timing with non-mechanical means for transmitting control impulse; with amplification of control impulse hydraulic using a pressure-actuated piston for adjustment of a stationary cam or roller support

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection pump the genus of the claim.
  • a fuel injection pump the pressure medium supply to the cylinder bore via Check valve, while the pressure medium drain over the Return spring receiving space runs.
  • the one Face of the spool exposed to control pressure limited over the entire diameter of the cylinder bore in this the control room, on the other hand via a throttle is connected to a control pressure inlet.
  • Such Spray adjusters are very sensitive to Control pressure fluctuations and tend to the Control spool vibrating relative to the spray adjuster Executes movements, resulting in an unstable Working behavior of the injection adjuster leads. It has Throttle bore the effect of kickbacks on the side the control pressure supply resulting from the operation of the Fuel injection pump arise as little as possible on the Control spool should affect, but will balanced mean working pressure in the control room is effective, only incompletely achieved.
  • the fuel injection pump according to the invention with the has characteristic features of claim 1 in contrast, the advantage that the spool in its Movements are additionally dampened, so that in Control room pressure fluctuations do not occur immediately reach stimulatingly on the control spool. Will the Control piston must vibrate due to pressure surges the one enclosed in the blind hole by the pin Liquid is initially displaced through the throttle gap become. The resulting throttling effect is suppressed effective the tendency of the control piston to vibrate.
  • Fuel injection pumps of the distributor type can either as pumps with one as both distributor and Pump piston serving axially driven pump piston can be provided, or radial pistons can be provided are arranged radially in a distributor Promote the delivery channel.
  • a so-called radial piston pump the known type is shown in section in Figure 1.
  • Four pump pistons 1 are provided, which in the same angular distance in a common radial plane to Axis of distributor 2 in radial bores 3 of distributor 2 are tightly slidably mounted.
  • the distributor opening control outgoing injection lines on the circumference of the distributor, one of them with the pump piston moving inwards supplied with fuel brought up to injection pressure becomes.
  • the distributor is shown by not shown Means driven in rotation by a drive shaft such that, on the one hand, the distributor opening has its control function can execute and on the other hand that the pump piston be moved in the circumferential direction.
  • the cam ring 8 represents the essentially stationary part of the cam drive of the pump pistons. While the device moving the pump piston, the e.g. B. the roller plunger 6 leading ring 9 can be the is coupled to the drive shaft, the moving part of the Represent cam drive.
  • the cam ring 8 has a nose 14 which in a recess 15 in an injection piston 16 whose cylindrical surface engages.
  • the injection adjustment piston is tightly displaceable in a cylinder 17 and closes with its one end 18 with the closed End of the cylinder 17 a work space 20 and with its opposite, other end face 21 in there also closed cylinder a spring chamber 22.
  • a return spring 23 is arranged on the one hand on a wall 24 closing the cylinder 17 and on the other hand on the end face 21 of the adjusting piston 16 supports and thus strives to clamp the injection adjustment piston 16 with its one end face 18 in contact the wall 25 closing the cylinder 17 opposite bring to.
  • a control slide 28 27 is provided, which opens towards the spring chamber 22.
  • the control slide 28 used there closes with a End face 29 with the closed end of the cylinder bore a control room 30 and protrudes with its other End in the spring chamber 22, where it from a control spring 31st is acted on, which on the other hand also on the Wall 24 supports.
  • Parallel to the cylinder bore 27 runs in Adjusting piston starting from one end face 18 Connecting line 32, which is radial in the area of the overlap opens into the cylinder bore through the spool.
  • This junction can by a collar 33 of the Control spool are closed, this ring collar a first annular groove on both sides: 34 and a second annular groove 35 limited and into the first annular groove 34 via a throttle 36 is connected to the control chamber 30 and the second annular groove 35 with an axial blind bore 37 as a pressure medium outlet the spring chamber 22 is connected, which in turn via a Relief line 38 is relieved.
  • the ring collar delimiting ring edges are control edges through which at a relative displacement of the control spool Connecting line 32 either via the first annular groove 34 a pressure medium inlet 39 or the second annular groove 35 the spring chamber 22 is connected.
  • the first ring groove 34 constantly in connection with the pressure medium inlet 39, the supplied with pressure medium from a pressure storage space 40 becomes.
  • a fuel pump is used to supply the storage space 41 with parallel pressure control valve 42, through which the pressure storage space in known Way is supplied with a pressure that is essentially Speed-dependent with increasing speed of the fuel injection pump or the associated internal combustion engine increases.
  • This pressure also constantly prevails in the control room 30 in such a way that the spool according to the change of this Pressure is shifted relative to its control spring, this depending on the compressed or relieved.
  • the ring collar leads 33 controlling functions from such that at a increasing pressure occurring right shift of the control spool the working space 20 is supplied with pressure medium until a subsequent movement of the adjusting piston against the force of the spring 23, the connecting line 32, which was previously opened, is closed again.
  • the pressure in the control chamber 30 drops the workspace 20 is relieved until the connecting line is closed again.
  • the pressure in the control room 30 can still through a relief line 43, in the electrically controlled valve 44 sits, relieved or modified become.
  • Pressure storage space 40 also as a fuel supply space and relief space of the high pressure part serves, act here in particular the tax operations at the end of the High pressure delivery stroke adversely on the constancy of the Control pressure. This always leads to an unstable Behavior of the injection piston or the whole Device for the start of spraying.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß der Gattung des Patentanspruchs aus. Bei einer solchen durch die DE 35 32 719 bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe erfolgt der Druckmittelzulauf zu der Zylinderbohrung über ein Rückschlagventil, während der Druckmittelablauf über den die Rückstellfeder aufnehmenden Raum verläuft. Die dem Steuerdruck ausgesetzte Stirnfläche des Steuerschiebers begrenzt über den ganzen Durchmesser der Zylinderbohrung in dieser den Steuerraum, der andererseits über eine Drossel mit einem Steuerdruckzulauf verbunden ist. Solche Spritzversteller sind sehr empfindlich gegenüber Steuerdruckschwankungen und neigen dazu, daß der Steuerschieber relativ zum Spritzversteller schwingende Bewegungen ausführt, was zu einem instabilen Arbeitsverhalten des Spritzverstellers führt. Zwar hat die Drosselbohrung die Wirkung, daß sich Rückstöße auf der Seite der Steuerdruckversorgung, die aus der Arbeitsweise der Kraftstoffeinspritzpumpe entstehen, möglichst wenig auf den Steuerschieber auswirken sollen, doch wird ein ausgeglichener mittlerer Arbeitsdruck, der im Steuerraum wirksam ist, nur unvollständig erreicht.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Steuerschieber in seinen Bewegungen zusätzlich gedämpft wird, so daß dennoch im Steuerraum auftretende Druckschwankungen nicht unmittelbar anregend auf den Steuerschieber durchgreifen. Wird der Steuerkolben durch Druckstöße zum Schwingen angeregt, muß die vom Zapfen in der Sackbohrung eingeschlossene Flüssigkeit zunächst durch den Drosselspalt verdrängt werden. Die dadurch entstehende Drosselwirkung unterdrückt wirksam die Schwingungsneigung des Steuerkolbens.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Kraftstoffeinspritzpumpen der Verteilerbauart können entweder als Pumpen mit einem sowohl als Verteiler als auch Pumpenkolben dienenden axial angetriebenen Pumpenkolben versehen werden, oder es können Radialkolben vorgesehen werden, die radial in einen in einem Verteiler angeordneten Förderkanal fördern. Eine solche sogenannte Radialkolbenpumpe der bekannten Bauart ist im Schnitt in Figur 1 dargestellt. Dabei sind vier Pumpenkolben 1 vorgesehen, die im gleichen Winkelabstand in einer gemeinsamen Radialebene zur Achse des Verteilers 2 in Radialbohrungen 3 des Verteilers 2 dicht verschiebbar gelagert sind. Auf ihrer einen Stirnseite schließen sie einen gemeinsamen Pumpenarbeitsraum 4 ein, der in bekannter, hier nicht weiter gezeigten Weise beim Radialauswärtshub der Pumpenkolben 1 mit Kraftstoff über eine Dosiereinrichtung gefüllt wird und beim Radialeinwärtshub der Pumpenkolben über eine hier ebenfalls nicht erkennbare Druckleitung mit einer Verteileröffnung an der Mantelfläche des Verteilers 2 verbunden wird, wobei die Verteileröffnung am Umfang des Verteilers abgehende Einspritzleitungen ansteuern, von denen jeweils eine bei einwärts bewegten Pumpenkolben mit auf Einspritzdruck gebrachten Kraftstoff versorgt wird. Der Verteiler ist dabei durch nicht weiter gezeigte Mittel von einer Antriebswelle rotierend angetrieben derart, daß einerseits die Verteileröffnung ihre Steuerfunktion ausführen kann und andererseits, daß die Pumpenkolben in Umfangsrichtung bewegt werden. Dabei liegen an der dem Pumpenarbeitsraum 4 gegenüberliegenden Seite Rollenstößel 6 an, die einer Nockenbahn 7 folgen, die auf einem Nockenring 8 an dessen einwärts zum Verteiler weisenden Ringfläche angeordnet ist. Der Nockenring 8 stellt den im wesentlichen stillstehenden Teil des Nockenantriebs der Pumpenkolben dar. Während die die Pumpenkolben bewegende Einrichtung, die z. B. der die Rollenstößel 6 führende Ring 9 sein kann, der mit der Antriebswelle gekoppelt ist, den bewegten Teil des Nockenantriebs darstellen. Die Verstellung des Nockenrings, der mit seiner zylindrischen Außenwand in einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung 10 des Pumpengehäuses 11 der Kraftstoffeinspritzpumpe geführt ist, bewirkt ein früheres oder späteres Auflaufen der Rollen 12 der Rollenstößel 6 auf die jeweiligen Nocken 13, die so angeordnet sind, daß alle Rollenstößel synchron einwärts oder auswärts um die gleichen Hübe bewegt werden. Damit wird der Beginn des Förderhubs der Pumpenkolben und damit der Spritzbeginn im Verhältnis zum Antrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe verändert.
Zur Verstellung weist der Nockenring 8 eine Nase 14 auf, die in eine Ausnehmung 15 in einem Spritzverstellkolben 16 an dessen zylindrischer Mantelfläche eingreift. Der Spritzverstellkolben ist in einem Zylinder 17 dicht verschiebbar und schließt mit seiner einen Stirnseite 18 mit dem geschlossenen Ende des Zylinders 17 einen Arbeitsraum 20 ein und mit seiner gegenüberliegenden, anderen Stirnseite 21 im dort ebenfalls verschlossenen Zylinder einen Federraum 22 ein. In diesem ist eine Rückstellfeder 23 angeordnet, die sich einerseits an einem den Zylinder 17 verschließenden Wand 24 und andererseits an der Stirnseite 21 des Verstellkolbens 16 abstützt und somit eingespannt bestrebt ist, den Spritzverstellkolben 16 mit seiner einen Stirnseite 18 in Anlage an den den Zylinder 17 gegenüberliegend verschließenden Wand 25 zu bringen.
Im Spritzverstellkolben 16 ist ferner eine axiale Sackbohrung als eine einen Steuerschieber 28 führende Zylinderbohrung 27 vorgesehen, die sich zum Federraum 22 hin öffnet. Der dort eingesetzte Steuerschieber 28 schließt mit einer Stirnfläche 29 mit dem geschlossenen Ende der Zylinderbohrung einen Steuerraum 30 ein und ragt mit seinem anderen Ende in den Federraum 22, wo er von einer Steuerfeder 31 beaufschlagt ist, die sich andererseits ebenfalls an der Wand 24 abstützt. Parallel zur Zylinderbohrung 27 läuft im Stellkolben eine von der einen Stirnseite 18 ausgehende Verbindungsleitung 32, die radial im Bereich der Überdeckung durch den Steuerschieber in die Zylinderbohrung einmündet. Diese Einmündung kann durch einen Ringbund 33 des Steuerschiebers verschlossen werden, wobei dieser Ringbund beidseitig eine erste Ringnut: 34 und eine zweite Ringnut 35 begrenzt und in die erste Ringnut 34 über eine Drossel 36 mit dem Steuerraum 30 verbunden ist und die zweite Ringnut 35 über eine axiale Sackbohrung 37 als Druckmittelablauf mit dem Federraum 22 verbunden ist, der wiederum über eine Entlastungleitung 38 entlastet ist. Die den Ringbund begrenzenden Ringkanten sind Steuerkanten, durch die bei einer Relativverschiebung des Steuerschiebers die Verbindungsleitung 32 entweder über die erste Ringnut 34 mit einem Druckmittelzulauf 39 oder die zweite Ringnut 35 mit dem Federraum 22 verbunden wird. Dabei ist die erste Ringnut 34 ständig in Verbindung mit dem Druckmittelzulauf 39, der von einem Druckspeicherraum 40 mit Druckmittel versorgt wird. Zur Versorgung des Speicherraums dient eine Kraftstoffpumpe 41 mit parallel geschaltetem Drucksteuerventil 42, durch die zusammen der Druckspeicherraum in bekannter Weise mit einem Druck versorgt wird, der im wesentlichen drehzahlabhängig mit zunehmender Drehzahl der Kraftstoffeinspritzpumpe bzw. der zugehörigen Brennkraftmaschine steigt. Dieser Druck herrscht auch ständig im Steuerraum 30 derart, daß der Steuerschieber entsprechend der Änderung dieses Druckes relativ zu seiner Steuerfeder verschoben wird, diese je nachdem komprimiert oder entlastet. Dabei führt der Ringbund 33 steuernde Funktionen aus derart, daß bei einer bei steigendem Druck auftretenden Rechtsverschiebung des Steuerschiebers der Arbeitsraum 20 mit Druckmittel versorgt wird so lange, bis durch eine nachfolgende Bewegung des Verstellkolbens gegen die Kraft der Feder 23 die Verbindungsleitung 32, die zuvor geöffnet wurde, wieder verschlossen wird. Umgekehrt bei einem Sinken des Druckes im Steuerraum 30 wird der Arbeitsraum 20 so lange entlastet, bis die Verbindungsleitung wieder verschlossen ist. Der Druck im Steuerraum 30 kann dabei noch durch eine Entlastungsleitung 43, in der ein elektrisch gesteuertes Ventil 44 sitzt, entlastet bzw. modifiziert werden.
Bei bekannten Einrichtung zur Spritzbeginnverstellung tritt das Problem auf, daß über die Rollen 12 beim Antrieb der Pumpenkolben rückwirkende Kräfte auf den Nockenring 8 übertragen werden, die wiederum auf den Spritzverstellkolben 16 weitergeleitet werden derart, daß der Druck im Arbeitsraum 20 stoßweise erhöht wird im Rahmen der Kompressibilität des dort vorhandenen Kraftstoffs, der hier als Druckmittel dient. Dieser Druck steht dann auch am Ringbund 33 an, über den durch Leckageströme Kraftstoff auch in den Steuerraum 30 gelangen können und dort zu Druckerhöhungen führt, die Rückwirkungen auf die Stellung des Steuerschiebers haben. Auch erfolgt regelmäßig bei Verteilerpumpen anderer Bauart mit einem hin- und hergehenden und zugleich rotierend angetriebenen Pumpenkolben die Kraftstoffversorgung aus dem selbem Druckspeicherraum 40, aus dem der Steuerdruck für den Steuerraum entnommen wird. Da bei diesen Pumpen der Druckspeicherraum 40 ebenfalls als Kraftstoffversorgungsraum und Entlastungsraum des Hochdruckteils dient, wirken sich hier insbesondere die Absteuervorgänge am Ende des Hochdruckförderhubes nachteilig auf die Konstanz des Steuerdrucks aus. Das führt jeweils zu einem instabilen Verhalten des Spritzverstellkolbens bzw. der gesamten Einrichtung zur Spritzbeginnverstellung.
Bei der Ausgestaltung gemäß der Erfindung steht nun auf der Stirnseite mit der Stirnfläche 29 des Steuerschiebers 28 ein Zapfen 46 vor, der aus der kreisförmigen Stirnfläche des Steuerschiebers bei Stand der Technik nun eine Ringstirnfläche 29 bildet. Der Zapfen ragt durch den Steuerraum 30 hindurch und taucht in eine am Ende der Zylinderbohrung 27 koaxial abgehende Sackbohrung 48 und schließt dort stirnseitig einen Dämpfungsraum 49 ein. Dabei ist der Außendurchmesser des Zapfens und der Innendurchmesser der Sackbohrung so ausgeführt, daß sich zwischen der Wand der Sackbohrung und der Mantelfläche des Zapfens ein Drosselspalt 50 bildet, über den bei einer Verschiebung des Steuerschiebers bzw. des Zapfens 46 in die Sackbohrung 48 hinein Kraftstoff aus dem Dämpfungsraum 49 in den Steuerraum 30 überströmen kann. Das ergibt eine sehr wesentliche Dämpfung der Steuerschieberbewegung derart, daß bei im Steuerraum 30 noch auftretenden Druckschwankungen oder bei sonstigen Kräften auf den Steuerschieber 28 die daraus resultierende Bewegung stark abgebremst, gedämpft oder gar verhindert wird.

Claims (1)

  1. Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem der Spritzbeginnverstellung dienenden Spritzverstellkolben (16), der in einem Zylinder (17) einen Arbeitsraum (20) begrenzt, der von einem steuerbaren Druckmittel beaufschlagt ist, das den Spritzverstellkolben entgegen einer Rückstellfeder (23) verstellt und mit einem in einer einseitig geschlossenen Zylinderbohrung (27) des Spritzverstellkolbens (16) in Achsrichtung des Spritzverstellkolbens (16) verschiebbar angeordneten Steuerschiebers (28), der von einem an einer Stirnfläche (29) des Steuerschiebers angreifenden in einem innerhalb der Zylinderbohrung vom Steuerschieber eingeschlossenen Steuerraumes (30) herrschenden Steuerdruck entgegen der Kraft einer Steuerfeder (31),verstellbar ist, und in der Zylinderbohrung (27) mit Steuerkanten einen Druckmittelzulauf (39) in die Zylinderbohrung (27), einen Druckmittelablauf (37) aus der Zylinderbohrung und eine Verbindungsleitung (32) von der Zylinderbohrung (27) zum Arbeitsraum (20) steuert wobei der Druckmittelzulauf über eine Drossel (36) mit den von der Stirnfläche (29) begrenzten Steuerraum (30) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnfläche als Ringstirnfläche (29) ausgebildet ist, die einen vom Steuerschieber vorstehenden Zapfen (46) umgibt, der in eine sich koaxial an die Zylinderbohrung (27) an deren inneren Ende anschließende Sackbohrung (48) eintaucht unter Bildung eines Drosselspaltes (50) zwischen der Wand der Sackbohrung und der Mantelfläche des Zapfens.
EP96909061A 1995-09-13 1996-04-17 Kraftstoffeinspritzpumpe Expired - Lifetime EP0791136B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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DE19533807A DE19533807A1 (de) 1995-09-13 1995-09-13 Kraftstoffeinspritzpumpe
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PCT/DE1996/000674 WO1997010430A1 (de) 1995-09-13 1996-04-17 Kraftstoffeinspritzpumpe

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EP0791136B1 true EP0791136B1 (de) 2001-07-11

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EP96909061A Expired - Lifetime EP0791136B1 (de) 1995-09-13 1996-04-17 Kraftstoffeinspritzpumpe

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