EP1030051A2

EP1030051A2 - Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP1030051A2
Application number: EP00101221A
Authority: EP
Inventors: Ekkehard Dr. Pott
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2000-08-23
Also published as: DE19906532A1

Abstract

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem axial hin- und hergehend rotierend angetriebenen Pumpenkolben (5), der mit seiner einen Stirnfläche (7) einen Pumpenarbeitsraum (9) in einer Zylinderbohrung (3) eines Pumpenkörpers (1) begrenzt und der mit seiner pumpenarbeitsraumfernen Stirnseite mit einem Hubnockenantrieb gekoppelt ist sowie mit einem axial auf dem Pumpenkolben (5) verschiebbaren Regelschieber (25), der zur Steuerung der geförderten Kraftstoffeinspritzmenge mit einer, mit dem Pumpenarbeitsraum (9) verbundenen Absteuerbohrung (21) zusammenwirkt. Um dabei eine Nacheinspritzung vornehmen zu können, ist zudem ein weiterer Regelschieber (27) auf dem Pumpenkolben (5) angeordnet, der axial verschiebbar mit der Absteuerbohrung (23) zusammenwirkt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht von einer Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einer derartigen aus dem Buch "Bosch Kraftfahr-Technisches-Taschenbuch", 22. Auflage - Düsseldorf: VDI-Verlag, 1995, Seite 516, bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe wird ein in einer Zylinderbohrung eines Pumpenkörpers geführter Pumpenkolben über einen Hubnockenantrieb axial hin- und hergehend rotierend angetrieben. Der Pumpenkolben begrenzt dabei mit seiner einen Stirnfläche einen Pumpenarbeitsraum in der Zylinderbohrung des Pumpenkörpers und ist mit seinem pumpenarbeitsraumfernen Ende mit dem Hubnockenantrieb gekoppelt. Desweiteren weist die bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilereinspritzpumpen-Bauart einen axial auf dem Pumpenkolben verschiebbaren Regelschieber auf, der zur Steuerung der geförderten Kraftstoffeinspritzmenge mit einer mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Absteuerbohrung zusammenwirkt. Die Kraftstoffhochdruckförderung erfolgt dabei in bekannter Weise durch die Förderhubbewegung des Pumpenkolbens, wobei durch die gleichzeitige Drehbewegung des Pumpenkolbens eine Kraftstoffzumessung auf eine entsprechende Auslaßbohrung im Pumpenkörper erfolgt, an die dann eine entsprechende Kraftstoffeinspritzleitung für jedes zu versorgende Kraftstoffeinspritzventil angeschlossen ist. Die Kraftstoffhochdruckförderung während des Förderhubs des Pumpenkolbens beginnt dabei mit Austauchen einer Steueröffnung im Pumpenkolben aus der Überdeckung mit einem Einlaßquerschnitt in die Zylinderbohrung und wird in bekannter Weise durch das Austauchen einer mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Steuerbohrung im Pumpenkolben aus der Überdeckung mit dem Regelschieber beendet. Dabei läßt sich die unter Hochdruck geförderte Kraftstoffeinspritzmenge durch die axiale Verstelllage des Regelschiebers einstellen.

Die bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerpumpenbauart weist jedoch doch den Nachteil auf, daß sich ein Nacheinspritzen von Kraftstoff nach dem durch den Regelschieber gesteuerten Förderende nicht darstellen läßt. Ein derartiges Nacheinspritzen von Kraftstoff während oder nach dem Ende der Verbrennung im Brennraum der Brennkraftmaschine kann jedoch zu einer Gewährleistung einer optimalen Funktion moderner Abgasreinigungssysteme und zur Aufrechterhaltung einer Mindestkatalysatortemperatur in Schwachlastphasen notwendig und vorteilhaft sein.

Aus der Schrift DE 36 17 130 A1 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerpumpenbauart bekannt, bei der neben einem ersten Regelschieber ein zweiter Regelschieber auf dem Pumpenkolben axial verschiebbar vorgesehen ist. Dabei werden die beiden Regelschieber an dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe zur Steuerung eines veränderbaren Förderhubs verwendet, wobei jeweils ein erster Regelschieber den Hochdruckförderbeginn und ein zweiter Regelschieber das Ende der Hochdruckförderung steuert. Die Regelschieber werden dabei gleichzeitig und im wesentlichen parallel zueinander verschoben, so daß die Gesamteinspritzmenge durch Verschieben der Regelschieber nicht verändert wird. Es ist durch das Verschieben dieser beiden Regelschieber lediglich möglich, die Förderrate durch das Verschieben des tatsächlichen Förderhubs auf der Nockenbahn zu verändern. Eine Nacheinspritzung von Kraftstoff nach dem eigentlichen Einspritzende ist jedoch auch mit dieser bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerpumpenbauart derart weiterzuentwickeln, daß mit dieser in konstruktiv einfacher Weise ein Nacheinspritzen von Kraftstoff möglich wird.

Diese Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weise durch das Vorsehen eines weiteren Regelschiebers auch dem Pumpenkolben gelöst, wobei dieser zweite Regelschieber nunmehr zur Steuerung einer Nacheinspritzmenge im Zusammenwirken mit der Absteuerbohrung im Pumpenkolben verwendet wird. Dabei weist die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gegenüber den bekannten Kraftstoffeinspritzpumpen den Vorteil auf, daß sich die Nacheinspritzung in konstruktiv einfacher Weise mit Hilfe eines zusätzlichen Regelschiebers auf dem Pumpenkolben darstellen läßt. Dieser zweite Regelschieber ist dabei zur Steuerung der Nacheinspritzung in vorteilhafter Weise unabhängig vom ersten Regelschieber zur Steuerung der Haupteinspritzmenge über ein eigenes Regelwerk betätigbar. Um die Förderhubbewegung des Pumpenkolbens in Richtung oberer Totpunkt derartig zu vergrößern, daß die Absteuerbohrung nunmehr auch den zweiten, nachgeordneten Regelschieber durchfährt, ist die Nockengeometrie des Hubnockenantriebs derart geändert, daß die Förderhubphase gegenüber herkömmlichen Verteilereinspritzpumpen verlängert ist. Dabei ist es zur Verlängerung der Förderhubphase alternativ möglich einen einstufigen Nocken mit höherem Hub vorzusehen oder den Nocken zweistufig auszubilden, wobei die zweite Nockenerhebung der zweiten Förderhubphase während der Nacheinspritzung zugeordnet ist. Durch die Verlängerung der Hubphase der Nockenkontur ist dabei sichergestellt, daß der obere Totpunkt der Förderhubbewegung des Pumpenkolbens erst nach dem Austauchen der Absteuerbohrung aus der Überdeckung mit dem zweiten Regelschieber erreicht wird.

Die Steuerung der Nacheinspritzung kann dabei durch einfaches Eintauchen der Absteuerbohrung in den zweiten Regelschieber erfolgen, wobei der Förderbeginn der Nacheinspritzung dann durch das vollständige Verschließen der Austrittsöffnung der Absteuerbohrung durch den zweiten Regelschieber gesteuert wird. Das Förderende der Nacheinspritzung kann dabei alternativ durch das Erreichen des oberen Totpunktes des Pumpenkolbens während dessen Förderhubbewegung geometrisch festgelegt sein.

Eine weitere Alternative wird durch das Vorsehen von Ausnehmungen in der Innenwand des zweiten Regelschiebers möglich, durch die in vorteilhafter Weise neben dem Beginn der Nacheinspritzung auch die nacheingespritzte Kraftstoffmenge und das Ende der Nacheinspritzung steuerbar sind. Dazu ist der zweite Regelschieber, neben einer axialen Verstellmöglichkeit, zudem relativ zum Pumpenkolben verdrehbar, so daß die Lage der axial durchgehenden Ausnehmungen in der Innenwand des zweiten Regelschiebers veränderbar ist. Nunmehr kann durch die relative Verdrehlage des zweiten Regelschiebers der Eintrittsort der Absteuerbohrungen während des Durchlaufens des zweiten Regelschiebers verstellt werden, wodurch die Nacheinspritzung durch das Austauchen dieser Ausnehmungen gesteuert wird. Dabei kann die Verstelllage des zweiten Regelschiebers derartig variiert werden, daß sich Verstelllagen zwischen einer maximalen Nacheinspritzmenge bis zu Verstelllagen mit minimaler bzw. keiner Nacheinspritzmenge einstellen lassen. Die Ausnehmungen in der Innenwand des zweiten Regelschiebers können dabei als axiale Längsnuten mit einem Rechteckprofil ausgebildet sein, besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Ausnehmungen konisch ausgebildet sind und ihren Querschnitt in Förderrichtung des Pumpenkolbens stetig verändern. Dieser konische Querschnitt der Ausnehmungen im zweiten Regelschieber hat dabei den Vorteil, daß sich die einzelnen Verstellpositionen im Zusammenwirken mit der Absteuerbohrung im Pumpenkolben präziser einstellen lassen.

Um den zweiten Regelschieber unabhängig vom ersten, die Haupteinspritzung steuernden Regelschieber betätigen zu können, sind in vorteilhafter Weise zwei zusätzliche Verstellglieder vorgesehen, von denen ein erstes zusätzliches Verstellglied den zweiten Regelschieber axial verschieben kann und ein zweites zusätzliches Verstellglied die relative Verdrehlage des zweiten Regelschiebers zum Pumpenkolben verändert. Dabei ist die Verstellbewegung des zweiten, die Nacheinspritzung steuernden Regelschiebers über zwei Aktuatoren getrennt für die Längs- und Verdrehbewegung möglich, wobei es vorteilhaft ist, den zweiten Regelschieber über eine spielfreie Schiebehülse zu führen, an die zwei um 90° versetzte Aktuatoren, zum Beispiel Magnetstellwerke, angeschlossen sind.

Es ist somit mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in konstruktiv einfacher Weise möglich, eine Nacheinspritzung darzustellen, wobei das beschriebene Verfahren grundsätzlich auch bei Kraftstoffeinspritzpumpen anderer Bauart anwendbar ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen dargestellt, die im weiteren näher erläutert werden. Dabei zeigen die Figur 1A bis 1E ein erstes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzpumpe in verschiedenen Arbeitsphasen, bei dem der zweite, die Nacheinspritzung steuernde Regelschieber eine geschlossene Innenwandfläche aufweist, so daß das Förderende der Nacheinspritzung durch das Erreichen des oberen Totpunktes des Pumpenkolbens gesteuert wird, die Figur 2 eine abgewickelte Kontur eines Förderhubnockens mit verlängerter Hubnockenlaufbahn, die Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel analog zur Darstellung der Figur 1, bei dem der die Nacheinspritzung fördernde zweite Regelschieber Ausnehmungen in seiner Innenwandfläche aufweist, die Figur 4 einen Schnitt durch den zweiten Regelschieber der Figur 3, in dem die Querschnittsform und Anordnung der Ausnehmungen dargestellt ist, die Figur 5 einen Längsschnitt entlang der Ausnehmungen im zweiten Regelschieber und die Figuren 6 und 7 jeweils ein Stellwerk für den zweiten Regelschieber, über den sich in der Figur 6 die relative Verdrehlage und in der Figur 7 die axiale Verstelllage des zweiten Regelschiebers verstellen läßt.

Das in den Figuren 1A bis 1E in einer vereinfachten Darstellung gezeigte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen weist einen Pumpenkörper 1 mit einer Zylinderbohrung 3 auf In dieser Zylinderbohrung 3 ist ein Pumpenkolben 5 geführt, der von einem nicht näher dargestellten, bekannten Hubnockenantrieb axial hin- und hergehend und rotierend angetrieben wird. Der Pumpenkolben 5 begrenzt mit seiner in den Pumpenkörper 1 eingetauchten Stirnfläche 7 einen Pumpenarbeitsraum 9 in der Zylinderbohrung 3 im Pumpenkörper 1. Zur Befüllung des Pumpenarbeitsraumes 9 mündet weiterhin eine einen Einlaßquerschnitt bildende Zulaufbohrung 11 in die Zylinderbohrung 3, wobei der Einlaßquerschnitt an der Zulaufbohrung 11 durch einen Steuerschlitz 13 an der stirnflächennahen Umfangswand des Pumpenkolbens 5 auf - bzw. zusteuerbar ist. Dabei sind entsprechend der Anzahl der zu versorgenden Kraftstoffeinspritzventile an der Brennkraftmaschine eine Vielzahl von gleichmäßig über den Umfang des Pumpenkolbens 5 verteilte Steuerschlitze 13 vorgesehen. Desweiteren weist der Pumpenkörper 1 eine der Anzahl der Kraftstoffeinspritzventile entsprechende Zahl von Auslaßbohrungen 15 auf die von der Zylinderbohrung 3 abführen und über Kraftstoffeinspritzleitungen mit den einzelnen Kraftstoffeinspritzventilen verbunden sind. Die Öffnungsquerschnitte dieser Auslaßbohrungen 15 wirken dabei mit einer in der Figur 1B näher dargestellten Verteilernut 17 an der Umfangswand des Pumpenkolbens 5 zusammen. Der Pumpenkolben 5 weist zur Steuerung der Hochdruckförderung weiterhin einen Absteuerkanal auf, der durch eine von der Stirnfläche 7 ausgehende axiale Längs- Sackbohrung 19 und eine diese schneidende Querbohrung 21 gebildet ist. Für eine Zuführung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffes aus dem Pumpenarbeitsraum 9 über die Verteilemut 17 ist diese dabei ebenfalls mit der Längsbohrung 19 des Absteuerkanals verbunden.

Zur Steuerung der Hochdruckfördermenge bzw. des Endes der Hockdruckförderung bildet die Querbohrung 21 des Absteuerkanals eine Steuerbohrung, deren Austrittsöffnungen an der Umfangswand des Pumpenkolbens 5 einen Absteuerquerschnitt 23 bilden. Mit diesem Absteuerquerschnitt 23 wirkt zur Steuerung der Hockdruckförderung ein axial auf dem Pumpenkolben 5 verschiebbarer erster Regelschieber 25 zusammen, der von einem nicht näher dargestellten Hebelwerk willkürlich axial betätigbar bzw. einstellbar ist. Zudem ist zur Steuerung einer Nacheinspritzmenge ein zweiter Regelschieber 27 axial verschiebbar auf dem Pumpenkolben 5 angeordnet, der zwischen dem ersten Regelschieber 25 und dem Pumpenkörper 1 angeordnet ist. Dieser zweiter Regelschieber 27 ist ebenfalls in nicht näher dargestellter Weise über ein Hebelwerk unabhängig zum ersten Regelschieber 25 willkürlich axial verstellbar. Dabei bildet eine dem Pumpenkörper 1 zugewandte Stirnfläche des ersten Regelschiebers 25 eine erste Steuerkante 29, die im Zusammenwirken mit dem Absteuerquerschnitt 23 das Ende der Hochdruckförderung steuert. Eine dem ersten Regelschieber 25 zugewandte Stirnfläche am zweiten Regelschieber 27 bildet dabei an seinem Übergangsbereich zur Innenwand eine zweite Steuerkante 31, die im Zusammenwirken mit dem Absteuerquerschnitt 23 den Beginn der Nacheinspritzung steuert.

Um dabei eine verlängerte Förderhubphase am bekannten Hubnockenantrieb zu gewährleisten, ist die Nockengeometrie an der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe gegenüber herkömmlichen Kraftstoffeinspritzpumpen verlängert. Dabei zeigt die Kurve I in der Figur 2 den Nockenhub an einem Hubnockenantrieb einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerpumpenbauart in einer Abwicklung der Nockenkontur. Die Kurve II zeigt eine erste Variante eines verlängerten Nockenhubes mit einem einstufigen Nocken mit vergrößerter Nockenerhebung. Die Kurve III zeigt eine zweite Möglichkeit den Nockenhub zu verlängern, wobei der Nocken nunmehr als zweistufiger Nocken ausgebildet ist, bei dem der erste Nockenhub der Haupteinspritzung und die zweite Nockenerhebung dem Bereich der Nacheinspritzung zugeordnet ist.

Dabei ist der verlängerte Nockenhub des Hubnockentriebes an der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe nunmehr so ausgelegt, daß der obere Totpunkt der Förderhubbewegung des Pumpenkolbens erst beim Eintauchen in den zweiten Regelschieber 27 bzw. dessen Durchfahren erreicht wird.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe wird nunmehr anhand der in den Figuren 1A bis 1E dargestellten verschiedenen Arbeitsphasen näher erläutert.

Die Figur 1A zeigt dabei die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe während der Rückhubbewegung des Pumpenkolbens 5 kurz vor Erreichen dessen unteren Totpunktes. Dabei kann nunmehr Kraftstoff aus einem nicht näher dargestellten Niederdruckraum über die Zulaufbohrung 11 und den entsprechenden Steuerschlitz 13 am Pumpenkolben 5 in den Pumpenarbeitsraum 9 einströmen. Der Absteuerquerschnitt 23 der Querbohrung 21 des Absteuerkanals im Pumpenkolben 5 ist dabei vollständig in den ersten Regelschieber 25 eingetaucht, so daß auf diesem Wege kein Kraftstoff abströmen kann.

Die Figur 1B zeigt eine weitere Arbeitsphase der Kraftstoffeinspritzpumpe, bei der der Pumpenkolben 5 eine Förderhubbewegung in Richtung Pumpenarbeitsraum 9 durchläuft. Dabei ist der Steuerschlitz 13 infolge der Rotationsbewegung des Pumpenkolbens 5 aus der Überdeckung mit der Zulaufbohrung 11 aufgetaucht, so daß der unter Hochdruck im Pumpenarbeitsraum 9 geförderte Kraftstoff nicht in die Zulaufbohrung 11 zurückströmen kann. Gleichzeitig überstreicht die Verteilernut 17 am Pumpenkolben 5 die Eintrittsöffnung der entsprechenden Auslaßbohrung 15 für das zu versorgende Kraftstoffeinspritzventil, so daß der unter Hochdruck geförderte Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 9 über die Verteilernut 17 und die Auslaßbohrung 15 in die entsprechende Einspritzleitung zum Kraftstoffeinspritzventil gefördert wird. Dabei kann der Zeitpunkt des Hochdruckförderbeginns über eine Veränderung der relativen Verdrehlage des Hubnockenantriebs in bekannter Weise verändert werden. Der unter Hochdruck zum Kraftstoffeinspriztventil geförderte Kraftstoff übersteigt dort den Einspritzöffnungsdruck und gelangt in bekannter Weise am Einspritzventil zur Einspritzung in den Brennraum der Brennkraftmaschine.

Die Figur 1C zeigt eine weitere Arbeitsphase, bei der der Absteuerquerschnitt 23 der Querbohrung 21 des Absteuerkanals aus der Überdeckung mit dem ersten Regelschieber 25 ausgetaucht ist Dabei steuert die erste Steuerkante 29 am ersten Regelschieber 25 im Zusammenwirken mit dem Absteuerquerschnitt 23 den Zeitpunkt der Beendigung der Hochdruckförderung im Pumpenarbeitsraum 9, wobei sich mit Überfahren des Absteuerquerschnittes 23 über die Steuerkante 29 schlagartig der Kraftstoffhochdruck im Pumpenarbeitsraum 9 über die Längs- und Querbohrungen 19, 21 des Absteuerkanals am Absteuerquerschnitt 23 in einen Niederdruckraum innerhalb der Kraftstoffeinspritzpumpe entspannt. In weiterer Folge bricht auch der Kraftstoffhochdruck in der Auslaßbohrung 15 und in der Einspritzleitung zum Einspritzventil zusammen, so daß dort der Kraftstoffdruck unter den notwendigen Einspritzöffnungsdruck sinkt und das Einspritzventil schließt.

Der Pumpenkolben 5 durchläuft nunmehr wie der Figur 1D dargestellt einen weiteren Förderhub in Richtung Pumpenarbeitsraum 9 und taucht nach einem bestimmten Hubweg, der über die axiale Verstellbewegung des zweiten Regelschieber 27 einstellbar ist, vollständig in die Überdeckung mit dem zweiten Regelschieber 27 ein. Dabei wird durch den Zeitpunkt des vollständigen Überfahrens des Absteuerquerschnittes 23 am Pumpenkolben 5 über die zweite Steuerkante 31 der Zeitpunkt des Beginns der Hochdrucknacheinspritzung gesteuert.

Mit dem vollständigen Eintauchen der Absteuerbohrung 23 in den zweiten Regelschieber 27 wird im weiteren Förderhubverlauf erneut ein Kraftstoffhochdruck im Pumpenarbeitsraum 9 aufgebaut, der über die Längsbohrung 19, die Verteilemut 17 und die Auslaßbohrung 15 wiederum in die Kraftstoffeinspritzleitung und weiter zum Kraftstoffeinspritzventil gefördert wird und dort zu einem nochmaligen Öffnen des Einspritzventils und einem Nacheinspritzen führt.

Dabei erfolgt dieses Nacheinspritzen von Kraftstoff bis zum in der Figur 1E dargestellten Erreichen des oberen Totpunktes der Förderhubbewegung des Pumpenkolbens 5. Der Druckabfall im Kraftstoffeinspritzsystem erfolgt dabei über den am Kraftstoffeinspritzventil eingespritzten Kraftstoff in Verbindung mit dem Ende der Hochdruckförderung, so daß sich im Bereich des oberen Totpunktes der Kraftstoff im Hochdruckleitungssystem entspannt. Mit Beginn der Umkehrbewegung des Pumpenkolbens in Richtung unterer Totpunkt taucht nun der Absteuerquerschnitt 23 wieder aus dem zweiten Regelschieber 27 aus und in die Überdeckung mit dem ersten Regelschieber 25 ein, so daß sich erneut das in der Figur 1A dargestellte Befüllen des Pumpenarbeitsraumes 9 anschließen kann.

Die alternierende Verbindung zu den einzelnen Auslaßbohrungen 15 der verschiedenen Einspritzleitungen ist dabei infolge der Rotation des Pumpenkolbens 5 und dessen entsprechende Überdeckung der Verteilernut 17 mit je einer der Auslaßbohrungen 15 gewährleistet.

Das in den Figuren 3 bis 7 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe unterscheidet sich zum in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich in der Ausbildung des zweiten Regelschiebers 27, der nunmehr wie in den Figuren 3 und 4 in zwei Ansichten dargestellt, Längsnuten 33 in seiner Innenwand 35 aufweist. Dabei weisen diese den zweiten Regelschieber 27 axial vollständig durchdringenden Längsnuten 33 vorzugsweise einen sich in Förderrichtung des Pumpenkolbens 5 verringernden Querschnitt, vorzugsweise einen wie in der Figur 5 dargestellten, konischen Querschnitt auf. Auf diese Weise ist es im dynamischen Betrieb der Brennkraftmaschine möglich, verschiedene Nacheinspritzmengen und Nacheinspritzzeiten zu steuern. Dabei kann die Nacheinspritzmenge zwischen einer maximalen Einspritzmenge und einer Null-Einspritzmenge variiert werden. Der zweite Regelschieber 27 ist dabei neben einer axialen Verstellbarkeit auch relativ zum Pumpenkolben 5 verdrehbar. Die Anzahl der Längsnuten 33 entspricht dabei, analog zur Anzahl der Auslaßbohrungen 15 im Pumpenkörper 1, der Anzahl der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine. Der Beginn der Hockdruckförderung der Nacheinspritzung wird nunmehr über den Abstand des zweiten Regelschieber 27 vom ersten Regelschieber 25 eingestellt. Die Dauer der Nacheinspritzung wird durch das relative Verdrehen des zweiten Regelschiebers 27 variiert. Dabei ergeben die in den zweiten Regelschieber 27 eingearbeiteten konischen Längsnuten 33 je nach Verdrehwinkel des zweiten Regelschiebers 27 zum Pumpenkolben 5 eine unterschiedlich lange Wegstrecke für den vollständig verschlossenen Absteuerquerschnitt 23. Auf diese Weise kann wie in der Figur 5 dargestellt, der zweite Regelschieber 27 so eingestellt werden, daß der Absteuerquerschnitt wie in der Linie A dargestellt, während des Durchfahrens des zweiten Regelschiebers 27 zu keinem Zeitpunkt durch die Innenwand 35 verschossen wird und somit keine Nacheinspritzung stattfindet. Wesentlich ist dabei, daß nunmehr der Förderhub des Pumpenkolbens 5 so ausgelegt ist, daß der obere Totpunkt der Pumpenkolbenhubbewegung erst nach dem Austauchen der Querbohrung 21 aus der Überdeckung mit den zweiten Regelschieber 27 erreicht wird. Durch das Verdrehen des zweiten Regelschiebers 27 relativ zum Pumpenkolben 5 ist es nunmehr möglich, den Eintrittsort des Absteuerquerschnittes 23 der Querbohrung 21 in den Regelschieber 27 nach oben zu verschieben, so daß der Absteuerquerschnitt 23 nach Zurücklegen eines einstellbaren Vorlaufweges in die vollständige Überdeckung mit der Innenwand 35 des zweiten Regelschiebers 27 eintaucht. Dabei lassen sich unterschiedliche Teileinspritzmengen, wie in den Linien B dargestellt oder aber auch eine maximale Nacheinspritzmenge wie in der Linie C dargestellt über die Verdrehbewegung des zweiten Regelschiebers 27 einstellen. Die Pfeile an den Linien A, B, C geben dabei die Förderhubbewegung und somit den tatsächlichen Weg des Absteuerquerschnitts 23 während des Durchfahrens des zweiten Regelschiebers 27 an.

Zur Verstellung der axialen Lage des zweiten Regelschiebers 27 und dessen Verdrehlage sind zwei voneinander unabhängige Stellwerke vorgesehen, die in den Figuren 6 und 7 schematisch dargestellt sind. Dabei zeigt die Figur 6 ein erstes Verstellwerk 37, über das der Regelschieber 27 relativ zum Pumpenkolben 5 verdrehbar ist. Die Figur 7 zeigt ein zweites Verstellwerk 39 mit dem der zweite Regelschieber 27 axial verschiebbar ist. Dabei erfolgt die Verstellung des zweiten Regelschiebers 27 über zwei nicht näher dargestellte Aktuatoren getrennt für die Längs- und die Verdrehbewegung, wobei es besonders vorteilhaft ist, den zweiten, die Nacheinspritzung steuernden Regelschieber 27 über eine spielfreie Schiebehülse zu führen, an die zwei um 90° versetzte Aktuatoren, zum Beispiel Magnetstellwerke, angeschlossen sind.

Es ist somit mit der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen in konstruktiv einfacher Weise möglich, eine Nacheinspritzung durchführen zu können, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß diese Nacheinspritzung sowohl hinsichtlich des Zeitpunktes als auch hinsichtlich der geförderten Einspritzmenge frei steuerbar ist. Dabei ist es zudem möglich, die Nacheinspritzung wahlweise auch abzustellen, was sich auf den Energiebedarf der Einspritzpumpe vorteilhaft auswirkt, da bei nicht erforderlicher Nacheinspritzung diese Nacheinspritzmenge nicht komprimiert und anschließend abgesteuert werden muß.

Claims

Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen mit einem axial hin- und hergehend rotierend angetriebenen Pumpenkolben (5), der mit seiner einen Stirnfläche (7) einen Pumpenarbeitsraum (9) in einer Zylinderbohrung (3) eines Pumpenkörpers (1) begrenzt und der mit seiner pumpenarbeitsraumfernen Stirnseite mit einem Hubnockenantrieb gekoppelt ist sowie mit einem axial auf dem Pumpenkolben (5) verschiebbaren Regelschieber (25), der zur Steuerung der geförderten Kraftstoffeinspritzmenge mit einer, mit dem Pumpenarbeitsraum (9) verbundenen Absteuerbohrung (21, 23) zusammenwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein weiterer Regelschieber (27) auf dem Pumpenkolben (5) angeordnet ist, der zur Steuerung einer Nacheinspritzmenge mit der Absteuerbohrung (21, 23) zusammenwirkt.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Regelschieber (27) zur Steuerung der Nacheinspritzung unabhängig vom ersten Regelschieber (25) zur Steuerung der Haupteinspritzung betätigbar ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Regelschieber (27) zur Steuerung der Nacheinspritzung axial durchgehende Ausnehmungen (33) an seiner Innenwandfläche (35) aufweist, die mit der Absteuerbohrung (21, 23) zusammenwirken, wobei vorzugsweise die Anzahl der Ausnehmungen (33) der Anzahl der zu versorgenden Zylinder der Brennkraftmaschine entspricht.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen (33) in der Innenwand (35) des zweiten Regelschiebers (27) als Längsnuten ausgebildet sind.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich der Querschnitt der Längsnuten (33) im zweiten Regelschieber (27) in Förderrichtung des Pumpenkolbens (5), vorzugsweise konisch, verringert.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Regelschieber (27) zur Steuerung der Nacheinspritzung axial auf dem Pumpenkolben (5) verschiebbar ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Regelschieber (27) zur Steuerung der Nacheinspritzung relativ zum Pumpenkolben (5) verdrehbar ist.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Regelschieber (27) mit zwei Verstellgliedern (37, 39) gekoppelt ist, von denen ein erstes Verstellglied (37) die Verdrehbewegung und ein zweites Verstellglied (39) die Axialverschiebung des zweiten Regelschiebers (27) steuert.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hubnockenantrieb eine vergrößerte Nockenkontur aufweist, deren Hubphase derart verlängert ist, daß der obere Totpunkt der Förderhubbewegung des Pumpenkolbens (5) erst nach dem Austauchen der Absteuerbohrung (23) aus der Überdeckung mit dem zweiten Regelschieber (27) erreicht wird.
Kraftstoffeinspritzpumpe nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hubnockenkontur als zweistufiger Nocken (III) je Förderhub ausgebildet ist.