EP1597474B1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung - Google Patents

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EP1597474B1
EP1597474B1 EP04712002A EP04712002A EP1597474B1 EP 1597474 B1 EP1597474 B1 EP 1597474B1 EP 04712002 A EP04712002 A EP 04712002A EP 04712002 A EP04712002 A EP 04712002A EP 1597474 B1 EP1597474 B1 EP 1597474B1
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EP
European Patent Office
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control
pump
piston
beginning
pressure
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04712002A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1597474A1 (de
Inventor
Hans-Joachim Koch
Horst Ressel
Wolfgang Scheibe
Günther SCHRÖDLEN
Norbert Walter
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.)
LOrange GmbH
Original Assignee
LOrange GmbH
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Publication date
Priority claimed from DE10319623A external-priority patent/DE10319623A1/de
Application filed by LOrange GmbH filed Critical LOrange GmbH
Publication of EP1597474A1 publication Critical patent/EP1597474A1/de
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Publication of EP1597474B1 publication Critical patent/EP1597474B1/de
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    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection device, with a designed as a double-piston pump fuel pump, which promotes fuel for injecting into the combustion chamber of an internal combustion engine to a respective associated injector.
  • a cross section of the nozzle needle is acted upon by the fuel supplied by the fuel pump, which causes an opening force on the nozzle needle in the opening direction.
  • the fuel pressure during an injection increases until it reaches a maximum pressure, and then drops again.
  • a double piston pump of the type required, which is prior art in itself, has two pump pistons, each pump piston being associated with a control rod with which the delivery start and delivery end of the respective pump piston can be controlled by rotation of the pump piston.
  • Such double piston pumps have the advantage that large flow rates are possible with a small volume.
  • one of the two pump pistons is used to set the start of delivery and the delivery end.
  • the pumping is carried out by the non-controlled pump piston before the start of delivery and after delivery Amount of fuel controlled via the control bores of the controlled pump piston.
  • the document US 3 976 249 A shows a fuel injection system in which, in addition to the injection pump and the injector, there is a device for providing a control pressure, which control pressure variably sets the closing force acting on the nozzle needle of the injector.
  • the indicated in claim 1 invention is based on the problem of optimizing a fuel injection device containing a double piston pump with respect to the course of injection.
  • a control line is provided, which is connected to first control chambers of all injectors and provides a control pressure, which is a pressurization of the control chambers associated, acting on the nozzle needle in the closing direction of the piston for variable adjustment of the force acting in the closing direction of the nozzle needle force before the start of an injection depending on engine operating parameters.
  • control rod is advantageously carried out in dependence on the pressure prevailing in the control line.
  • the adjustment of the control rod can be done for example hydraulically or electrically by means of an electric motor.
  • control pressure applied in the control line is used directly for adjusting the control rod of the pump piston controlling the start of delivery.
  • the applied in the control line control pressure is set higher depending on operating parameters at low speeds of the internal combustion engine than at higher speeds.
  • a high, low speeds corresponding Control pressure corresponds to the first pump piston (70) an adjustment of the start of delivery in the direction of EARLY
  • a low, high rotational speeds corresponding control pressure corresponds to an adjustment of the start of delivery in the direction of LATE.
  • a further control line can be provided, with which the force acting on the nozzle needle closing force is increased during injection to raise the closing pressure.
  • the necessary control pressure can be removed at a bore which is arranged in the pump cylinder of the second pump piston controlling the delivery end of the double piston pump to use the Abêttik for acting on the nozzle needle in the closing direction before the pressure drop reaches the injection nozzle at the end.
  • the first, by the control rod rotatable pump piston with the control bores cooperating control edges are associated on the circumference, which are formed with steps.
  • the steps are staircase-shaped, and the step width is greater than the diameter of the control bores applied.
  • control rod (71) for stepwise adjustment with gradually variable control pressure can be acted upon.
  • Figure 1 shows an injection system with respect to the opening and closing pressure customizable injectors, each associated with a double-piston fuel pump;
  • Figure 2 shows a pump piston with stepped control edge, as he can find the stepwise adjustment of the start of injection in the double-piston fuel pump application.
  • FIG. 1 shows a fuel injection device with two injectors 5, to each of which a double-piston pump 1 is assigned.
  • the pump pistons 70, 73 of the fuel pump 1 are each driven by a cam, which is not shown. Due to the delivery characteristic of the fuel pump, the pressure in an injection line 4, which is connected to the supply line 6 of an injector 5, increases until it reaches a maximum value, and then drops off again at the end.
  • the injectors 5 are pressure-controlled, that is, the injection is controlled by pressurizing a nozzle space 11 with the fuel pressure acting on a collar of the nozzle needle 12, which is a circular ring surface located between the seated sealing diameter and the nozzle needle guide diameter.
  • a control line 9 is shown in the figure, which branches off from it via the first 7 and second 8 control lines is connected to each injector 5.
  • the control pressure acts on pistons 16 and 17, the control chambers 13 and 14 are assigned.
  • the control pressure applied in the first control chamber 13 before the beginning of the injection causes an increase in the nozzle opening pressure.
  • the control pressure via a control line 9 is also applied to the control rod 71 of the double-piston pump 1.
  • the control pressure is used on the control rod 71 to adjust the start of delivery to compensate for the injection start timing by increasing the nozzle opening pressure.
  • control rod In order to adjust the control rod, for example, depending on engine operating conditions deviating from the pressure prevailing in the control line 9 pressure, it is expedient not directly to apply the adjustment for the control rod with the control pressure in the control line 9, but a separate hydraulic or electrical control circuit use.
  • a control signal derived from the control pressure, a control signal, which is converted into a new electrical or hydraulic control variable.
  • suitable electrical or hydraulic control variables from the control signal for example, electronically stored tables can be used.
  • a device for generating the control pressure consists for example of an engine control unit 82 which controls a pressure regulating valve 83.
  • a control fluid can serve for example engine oil, which is removed from a motor oil tank 81 by a pump 80.
  • the double piston pump 1 is formed with a first 70 and a second 73 pump piston with pump cylinders 72, 75.
  • the pump piston 70, 73 are associated with control rods 71 and 77.
  • the first pump piston 70 is used according to the invention for controlling the start of delivery and the second pump piston 73 for controlling the delivery end.
  • the subsidized fuel The delivery start of the first pump piston is, for example, adjusted by the over the control line 9, 7 on the control rod 71 pressure at low speed of the engine in the direction of EARLY and at higher speeds in the direction LATE.
  • the adjustment of the control rod may require deviating control strategies depending on the engine operating condition. Accordingly, the control rod 71 must then be provided with an adjusting device which can be controlled independently of the pressure prevailing in the control line.
  • the second pump piston 73 can lead the first pump piston 70 with regard to the start of delivery, wherein the fuel delivered by the second pump piston 73 before the start of delivery of the first pump piston 70 is discharged via the control bores associated with the first pump
  • the injector can be acted upon via the second control chamber 14 during an injection via the second control line 8 additionally with fuel pressure or other control fluid to increase the closing pressure.
  • the illustrated injector 5 is a valve 20 which is automatically controlled by the stroke of the nozzle needle 12.
  • the second control lines 8 can branch off from the common control line 9 or be connected to a further, not shown, separate from the control line 9 control line, which has a different pressure level.
  • control chamber 14 can also be connected to a bore 61 of the pump cylinder 75 via a control line 60, which is shown only in sections for reasons of clarity.
  • the bore is arranged in the pump cylinder 75 so that the Ab Kunststoffeck rests in the control line 61 before the pressure drop at the delivery end of the injection nozzle reached.
  • the closing pressure can be additionally increased.
  • the control line 60 can also replace the second control lines 8 and serve exclusively for regulating the closing pressure.
  • the pump piston 70 shown in Figure 2 with stepped control edge 100 can be used in the double piston pump instead of a pump piston with a continuously extending control edge to control the start of injection.
  • the start of injection is undesirably delayed.
  • the rotational position of the pump piston 70 is corrected by the control rod 71.
  • the necessary adjustment of the control rod 71 can be done by any means, for example, with the help of the applied in the control line 9 control pressure acting on a control piston of the control rod 71, and a displacement of the control piston 71 causes a rotation of the pump piston 70.
  • the control piston of the control rod 71 operates against a rising with increasing travel force, such as the force of a spring, so that each control pressure a certain travel can be assigned, which corresponds to a specific rotational position of the pump piston 70.
  • the horizontal, circumferentially extending and axially offset portions are arranged as the steps of a staircase.
  • the transition from one horizontal step to the next horizontal step is preferably designed so that with the smallest possible angle of rotation of the pump piston 70, the respective next step is achieved.
  • An expedient embodiment are steps with horizontal and approximately vertical sections. Vertical means running in the direction of the longitudinal axis of the pump piston.
  • control error compensation is advantageous not only in connection with the illustrated type of actuation with pressurization of the control rod 71. Rather, the stepped control edge 100 is advantageously used in conjunction with other means for actuating the control rod 71.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, mit einer als Doppelkolbenpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpe, die zum Einspritzen in den Brennraum einer Brennkraftmaschine Kraftstoff zu einem ihr jeweils zugeordneten Injektor fördert. Zur Steuerung von Beginn und Ende einer Einspritzung wird ein Querschnitt der Düsennadel mit dem von der Kraftstoffpumpe gelieferten Kraftstoff beaufschlagt, der eine Öffnungskraft an der Düsennadel in Öffnungsrichtung bewirkt. Entsprechend der Fördercharakteristik der Doppelkolbenpumpe steigt der Kraftstoffdruck während einer Einspritzung bis zum Erreichen eines Höchstdrucks an, um dann wieder abzufallen.
  • Eine Doppelkolbenpumpe der vorausgesetzten Bauart, die an sich Stand der Technik ist, besitzt zwei Pumpenkolben, wobei jedem Pumpenkolben eine Steuerstange zugeordnet ist, mit der Förderbeginn und Förderende des jeweiligen Pumpenkolbens durch Verdrehung des Pumpenkolbens regelbar ist. Derartige Doppelkolbenpumpen haben den Vorteil, dass große Fördermengen möglich sind bei kleinem Bauvolumen. Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Anwendung wird jeweils einer der beiden Pumpenkolben dazu benutzt, um Förderbeginn und Förderende einzustellen. Dadurch, dass beide Pumpenkolben parallel auf eine gemeinsame Leitung fördern, wird die vor Förderbeginn und nach Förderende vom nicht gesteuerten Pumpenkolben geförderte Kraftstoffmenge über die Steuerbohrungen des gesteuerten Pumpenkolbens abgesteuert.
  • Im Weiteren ist es aus dem Stand der Technik bekannt, bei Einspritzsystemen mit Einfachkolbenpumpen den Öffnungsdruck eines Einspritzventils in Abhängigkeit von Motorparametern zu variieren, um eine bessere Zerstäubung des eingespritzten Kraftstoffs zu erreichen. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzsystem geht beispielsweise aus der US 4,403,585 als bekannt hervor, bei dem die Düsennadelzuhaltekraft durch hydraulische Beaufschlagung eines auf die Ventilschließfeder wirkenden Kolbens variiert wird. Nachteil bei diesem System ist, dass mit Erhöhung der Zuhaltekraft zwar der Beginn der Einspritzung zu höheren Einspritzdrücken hin verschoben wird, aber mit der Verschiebung des Einspritzbeginns zugleich eine ungewollte Verschiebung des Einspritzbeginns nach SPÄT verbunden ist.
  • Im Weiteren ist es beispielsweise aus der DE 25 00 644 C2 bekannt, dass Kraftstoffeinspritzventile in Folge der unterschiedlichen Beaufschlagungsquerschnitte für den Kraftstoff in geschlossenem und geöffneten Zustand eine Differenz zwischen Öffnungs- und Schließdruck aufweisen. Deshalb wird der Schließdruck über den durch die Nadelgeometrie bestimmten Wert angehoben, indem die Düsennadel nach Einspritzbeginn mit einer zusätzlichen Schließkraft beaufschlagt wird.
  • Das Dokument US 3 976 249 A zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem neben der Einspritzpumpe und den lujektozen eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Steuerdruckes vorhanden ist, welcher Steuerdruck die auf die Düsennadel des Injektors wirkende Schließkraft variabel einstellt.
  • Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, eine eine Doppelkolbenpumpe enthaltende Kraftstoffeinspritzeinrichtung hinsichtlich des Einspritzverlaufs zu optimieren.
  • Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale dadurch gelöst, dass am ersten Pumpenkolben der Dop-pelkolbenpumpe der Förderbeginn und am zweiten Pumpenkolben das Förderende eingestellt wird, wobei der zweite Pumpenkolben dem ersten Pumpenkolben hinsichtlich des Förderbeginns voreilt und der zweite Pumpenkolben dem ersten Pumpenkolben hinsichtlich des Förderendes nacheilt, wobei der vom zweiten Pumpenkolben vor dem Förderbeginn des ersten Pumpenkolbens geförderte Kraftstoff über die dem ersten Pumpenkolben zugeordneten Steuerbohrungen abgeführt wird, und wobei der vom ersten Pumpenkolben nach dem Förderende des zweiten Pumpenkolbens geförderte Kraftstoff über die dem zweiten Pumpenkolben zugeordneten Steueröffnungen abgeführt wird. Des weiteren ist eine Steuerleitung vorgesehen, die mit ersten Steuerräumen aller Injektoren verbunden ist und einen Steuerdruck bereitstellt, der eine Druckbeaufschlagung von den Steuerräumen zugeordneten, auf die Düsennadel in Schließrichtung wirkenden Kolben zur variablen Einstellung der in Schließrichtung auf die Düsennadel wirkenden Kraft vor Beginn einer Einspritzung in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern ermöglicht.
  • Zur Kompensation der damit verbundenen Spritzbeginnveränderung erfolgt eine Verstellung der Steuerstange zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von dem in der Steuerleitung herrschenden Druck. Die Verstellung der Steuerstange kann beispielsweise hydraulisch oder auch elektrisch mittels eines Elektromotors erfolgen.
  • Zweckmäßigerweise wird der in der Steuerleitung anliegende Steuerdruck unmittelbar zur Einstellung der Steuerstange des den Förderbeginn regelnden Pumpenkolbens benutzt.
  • Zweckmäßigerweise wird der in der Steuerleitung anliegende Steuerdruck in Abhängigkeit von Betriebsparametern bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine höher eingestellt als bei höheren Drehzahlen. Ein hoher, niedrigen Drehzahlen entsprechender Steuerdruck entspricht am ersten Pumpenkolben (70) einer Verstellung des Förderbeginns in Richtung FRÜH, ein niedriger, hohen Drehzahlen entsprechender Steuerdruck entspricht einer Verstellung des Förderbeginns in Richtung SPÄT. Mit dieser Kopplung wird erreicht, dass einerseits eine Einspritzung bei niedrigen Einspritzdrücken vermieden wird. Gleichzeitig wird die mit der Öffnungsdruckerhöhung verbundene Verschiebung des Einspritzbeginns in Richtung SPÄT durch eine Verstellung des Förderbeginns am Pumpenkolben in Richtung FRÜH ausgeglichen. Grundsätzlich sind aber auch je nach Motorbetriebserfordernissen davon abweichende Regelstrategien möglich.
  • In weiterer Ausgestaltung gemäß den Unteransprüchen kann eine weitere Steuerleitung vorgesehen sein, mit der die auf die Düsennadel wirkende Schließkraft während der Einspritzung erhöht wird, um den Schließdruck anzuheben. Der notwendige Steuerdruck kann an einer Bohrung abgenommen werden, die im Pumpenzylinder des das Förderende steuernden zweiten Pumpenkolbens der Doppelkolbenpumpe angeordnet ist, um den Absteuerdruck zur Beaufschlagung der Düsennadel in Schließrichtung zu nutzen, bevor der Druckabfall am Förderende die Einspritzdüse erreicht.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind dem ersten, durch die Steuerstange verdrehbaren Pumpenkolben mit den Steuerbohrungen zusammenwirkende Steuerkanten auf dem Umfang zugeordnet, die mit Stufen ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise sind die Stufen treppenförmig ausgebildet, und die Stufenbreite ist größer als der Durchmesser der Steuerbohrungen angelegt.
  • Zweckmäßigerweise erfolgt die Verstellung der Steuerstange (71) in Anpassung auf die stufenförmige Ausbildung der Steuerkante stufenweise.
  • Vorzugsweise ist die Steuerstange (71) zur stufenweisen Verstellung mit stufenweise veränderbarem Steuerdruck beaufschlagbar.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Figur 1 zeigt ein Einspritzsystem mit bezüglich des Öffnungs- und Schließdrucks anpassbaren Injektoren, denen jeweils eine Doppelkolbenkraftstoffpumpe zugeordnet ist;
  • Figur 2 zeigt einen Pumpenkolben mit stufenförmiger Steuerkante, wie er zur stufenweise Verstellung des Spritzbeginns bei der Doppelkolbenkraftstoffpumpe Anwendung finden kann.
  • In der Figur 1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit zwei Injektoren 5 dargestellt, denen jeweils eine Doppelkolbenpumpe 1 zugeordnet ist. Die Pumpenkolben 70, 73 der Kraftstoffpumpe 1 werden jeweils von einem Nocken angetrieben, der jedoch nicht dargestellt ist. Auf Grund der Fördercharakteristik der Kraftstoffpumpe nimmt der Druck in einer Einspritzleitung 4, die mit der Zulaufleitung 6 eines Injektors 5 verbunden ist, bis zum Erreichen eines Höchstwerts zu, um am Ende dann wieder abzufallen. Die Injektoren 5 sind druckgesteuert, das heißt, dass die Einspritzung durch Beaufschlagung eines Düsenraums 11 mit dem Kraftstoffdruck gesteuert wird, der auf einen Bund der Düsennadel 12 wirkt, der eine Kreisringfläche ist, die zwischen dem dichtenden Sitzdurchmesser und dem Düsennadelführungsdurchmesser liegt. Im Weiteren ist in der Figur eine Steuerleitung 9 dargestellt, die über davon abzweigende erste 7 und zweite 8 Steuerleitungen mit jedem Injektor 5 verbunden ist. Der Steuerdruck wirkt auf Kolben 16 und 17, die Steuerräumen 13 und 14 zugeordnet sind. Der im ersten Steuerraum 13 vor Beginn der Einspritzung anliegende Steuerdruck bewirkt eine Erhöhung des Düsenöffnungsdruck. Vorzugsweise liegt der Steuerdruck über eine Steuerleitung 9 auch an der Steuerstange 71 der Doppelkolbenpumpe 1 an. Der Steuerdruck wird an der Steuerstange 71 dazu benutzt, den Förderbeginn zu verstellen, um die Einspritzbeginnverstellung durch Erhöhung des Düsenöffnungsdrucks zu kompensieren. Um die Steuerstange beispielsweise in Abhängigkeit von Motorbetriebszuständen abweichend von dem in der Steuerleitung 9 herrschenden Druck verstellen zu können, ist es zweckmäßig, die Einstelleinrichtung für die Steuerstange nicht unmittelbar mit dem Steuerdruck in der Steuerleitung 9 zu beaufschlagen, sondern einen separaten hydraulischen oder elektrischen Steuerkreis zu verwenden. Gegebenenfalls kann aus dem Steuerdruck ein Steuersignal abgeleitet, das in eine neue elektrische oder hydraulische Stellgröße umgewandelt wird. Zur Erzeugung geeigneter elektrischer oder hydraulischer Stellgrößen aus dem Steuersignal können beispielweise elektronisch hinterlegte Tabellen verwendet werden.
  • Eine Einrichtung zur Erzeugung des Steuerdrucks besteht beispielsweise aus einem Motorsteuergerät 82, das ein Druckregelventil 83 steuert. Als Steuerfluid kann beispielsweise Motoröl dienen, das von einer Pumpe 80 aus einem Motoröltank 81 entnommen wird.
  • Die Doppelkolbenpumpe 1 ist mit einem ersten 70 und einem zweiten 73 Pumpenkolben mit Pumpenzylindern 72, 75 ausgebildet. Den Pumpenkolben 70, 73 sind Steuerstangen 71 und 77 zugeordnet. Der erste Pumpenkolben 70 wird erfindungsgemäß zum Steuern des Förderbeginns und der zweite Pumpenkolben 73 zum Steuern des Förderendes benutzt. Der geförderte Kraftstoff gelangt über eine Einspritzleitung 4 in den Düsenraum 11 des Injektors 5. Der Förderbeginn des ersten Pumpenkolbens wird zum Beispiel durch den über die Steuerleitung 9, 7 an der Steuerstange 71 anliegenden Druck bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine in Richtung FRÜH verstellt und bei höheren Drehzahlen in Richtung SPÄT. Die Verstellung der Steuerstange kann je nach Motorbetriebszustand auch davon abweichende Regelstrategien verlangen. Entsprechend muss die Steuerstange 71 dann mit einer Stelleinrichtung versehen sein, die unabhängig von dem in der Steuerleitung herrschenden Druck ansteuerbar ist. Der zweite Pumpenkolben 73 kann dem ersten Pumpenkolben 70 hinsichtlich des Förderbeginns voreilen, wobei der vom zweiten Pumpenkolben 73 vor dem Förderbeginn des ersten Pumpenkolbens 70 geförderte Kraftstoff über die dem ersten Pumpenkolben 70 zugeordneten Steuerbohrungen abgeführt wird.
  • Der Injektor kann über den zweiten Steuerraum 14 während einer Einspritzung über die zweite Steuerleitung 8 zusätzlich mit Kraftstoffdruck oder einem anderen Steuerfluid beaufschlagt werden, um den Schließdruck zu erhöhen. Hierzu dient beim dargestellten Injektor 5 ein Ventil 20, das selbsttätig durch den Hub der Düsennadel 12 aufgesteuert wird. Die zweiten Steuerleitungen 8 können von der gemeinsamen Steuerleitung 9 abzweigen oder an eine weitere, nicht dargestellte, von der Steuerleitung 9 separate Steuerleitung angeschlossen sein, die ein anderes Druckniveau besitzt.
  • Wie dargestellt kann der Steuerraum 14 auch über eine Steuerleitung 60, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nur stückweise dargestellt ist, an eine Bohrung 61 des Pumpenzylinders 75 angeschlossen sein. Die Bohrung ist im Pumpenzylinder 75 so angeordnet, dass der Absteuerdruck in der Steuerleitung 61 anliegt, bevor der Druckabfall am Förderende die Einspritzdüse erreicht. Durch diese Ausbildung kann der Schließdruck zusätzlich erhöht werden. Die Steuerleitung 60 kann jedoch auch die zweiten Steuerleitungen 8 ersetzen und ausschließlich zur Regelung des Schließdrucks dienen.
  • Der in Figur 2 dargestellte Pumpenkolben 70 mit stufenförmiger Steuerkante 100 kann bei der Doppelkolbenpumpe an Stelle eines Pumpenkolbens mit kontinuierlich verlaufender Steuerkante zur Steuerung des Spritzbeginns verwendet werden. Mit einer Erhöhung der Düsennadelniederhaltekraft wird, wie vorstehend schon beschrieben, der Spritzbeginn unerwünschterweise nach spät verschoben. Zur Kompensation der durch die Schließkraftänderung an der Düsennadel 12 hervorgerufenen Spritzbeginnänderung und zur Einstellung des für den Betriebsbereich optimalen Spritzbeginnzeitpunktes wird mit der Steuerstange 71 die Drehstellung des Pumpenkolbens 70 korrigiert. Die dazu notwendige Verstellung der Steuerstange 71 kann mit beliebigen Mitteln erfolgen, beispielsweise auch mit Hilfe des in der Steuerleitung 9 anliegenden Steuerdrucks, der auf einen Steuerkolben der Steuerstange 71 wirkt, und durch eine Verschiebung der Steuerstange 71 eine Verdrehung des Pumpenkolbens 70 bewirkt. Der Steuerkolben der Steuerstange 71 arbeitet gegen eine mit zunehmendem Stellweg ansteigende Kraft, beispielsweise die Kraft einer Feder, so dass jedem Steuerdruck ein bestimmter Stellweg zugeordnet werden kann, der einer bestimmten Verdrehstellung des Pumpenkolbens 70 entspricht.
  • Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass aufgrund unterschiedlicher Ursachen keine exakte Gleichstellung der Pumpenkolben 70 aller an der gemeinsamen Steuerleitung 9 angeschlossenen Doppelkolbenpumpen 1 erzielbar ist, so dass von Injektor zu Injektor unerwünschte Abweichungen im Spritzbeginn entstehen. Diesem Stellfehler kann dadurch begegnet werden, dass die Steuerkante 100, die mit einer Steueröffnung 101 zusammenwirkt, mit Stufen mit waagerechten Abschnitten ausgeführt ist.
  • Die waagerechten, in Umfangsrichtung verlaufenden und axial zueinander versetzten Abschnitte sind wie die Stufen einer Treppe angeordnet. Der Übergang von einer waagerechten Stufe zur nächsten waagerechten Stufe ist vorzugsweise so ausgebildet, dass mit dem kleinstmöglichen Drehwinkel des Pumpenkolbens 70 die jeweils nächste Stufe erreicht wird. Eine zweckmäßige Ausgestaltung sind Stufen mit waagerechten und ungefähr senkrechten Abschnitten. Senkrecht bedeutet in Richtung der Längsachse des Pumpenkolbens verlaufend.
  • Besonders vorteilhaft ist diese Stufung der Steuerkante, wenn auch der Steuerdruck in definierten Stufen verändert wird. Innerhalb einer zulässigen Toleranz führt eine Abweichung der Drehstellung des Pumpenkolbens 70 von der Solldrehstellung trotzdem zu gleichem Förderbeginn und damit Spritzbeginn an den verschiedenen Doppelkolbenpumpen 1. Die zulässigen Toleranzabweichungen sind um so größer, je größer die waagrechten Stufenabschnitte im Verhältnis zum Durchmesser der Steueröffnung 101 sind.
  • Der mit der gestuften Steuerkante 100 erzielbare Stellfehlerausgleich ist nicht nur in Verbindung mit der dargestellten Betätigungsart mit Druckbeaufschlagung der Steuerstange 71 vorteilhaft. Vielmehr ist die gestufte Steuerkante 100 auch in Verbindung mit anderen Mitteln zur Betätigung der Steuerstange 71 vorteilhaft einsetzbar.

Claims (13)

  1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einer Doppelkolbenpumpe (1) zum Fördern von unter zunehmendem und abnehmendem Druck stehendem Kraftstoff mit zwei parallel auf eine gemeinsame Leitung fördernden Pumpenkolben (70, 73) mit Steuerkanten (100), die mit Steueröffnungen (101) in einem jeweils zugeordneten Pumpenzylinder (72, 75) zusammenwirken, wobei jedem Pumpenkolben (70, 73) eine Steuerstange (71, 74) zugeordnet ist, mit der Förderbeginn und Förderende steuerbar sind, ferner mit einem jeder Doppelkolbenpumpe (1) zugeordneten Injektor (5) mit einer Einspritzdüse und mit einer Düsennadel (12) zur Steuerung von Beginn und Ende einer Einspritzung, wobei die Düsennadel (12) in den Einspritzpausen durch eine in Schließrichtung an der Düsennadel (12) wirkende Kraft in Schließstellung in Anlage an einem Ventilsitz gehalten wird, und wobei die Düsennadel (12) mit dem von der Doppelkolbenpumpe (1) geförderten Kraftstoff zur Erzeugung einer in Öffnungsrichtung gerichteten Kraft beaufschlagbar ist, und wobei eine Einspritzung beginnt, wenn die in Öffnungsrichtung gerichtete Kraft die in Schließrichtung gerichtete Kraft übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Pumpenkolben (70) der Förderbeginn und am zweiten Pumpenkolben (73) das Förderende einstellbar ist, wobei der zweite Pumpenkolben (73) dem ersten Pumpenkolben (70) hinsichtlich des Förderbeginns voreilt und der zweite Pumpenkolben (73) dem ersten Pumpenkolben (70) hinsichtlich des Förderendes nacheilt, wobei der vom zweiten Pumpenkolben (73) vor dem Förderbeginn des ersten Pumpenkolbens (70) geförderte Kraftstoff über die dem ersten Pumpenkolben (70) zugeordneten Steueröffnungen (101) abgeführt wird, und wobei der vom ersten Pumpenkolben (70) nach dem Förderende des zweiten Pumpenkolbens (73) geförderte Kraftstoff über die dem zweiten Pumpenkolben (73) zugeordneten Steueröffnungen abgeführt wird, dass ferner erste Steuerleitungen (7) vorgesehen sind, die mit ersten Steuerräumen (13) aller Injektoren (5) verbunden sind und einen Steuerdruck bereit stellen, der eine Druckbeaufschlagung von den Steuerräumen (13) zugeordneten, auf die Düsennadel (12) in Schließrichtung wirkenden Kolben (16) zur variablen Einstellung der in Schließrichtung auf die Düsennadel (12) wirkenden Kraft vor Beginn einer Einspritzung in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern ermöglicht, und dass zur Kompensation der dadurch verursachten Spritzbeginnveränderung eine Verstellung der Steuerstange (71) des den Förderbeginn regelnden ersten Pumpenkolbens (70) erfolgt.
  2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Steuerstange (71) in Abhängigkeit von dem in den Steuerleitungen (7) herrschenden Druck erfolgt.
  3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Steuerstange (71) der in den Steuerleitungen (7) anstehende Steuerdruck an einem Steuerkolben der Steuerstange (71) anliegt.
  4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Steuerleitungen (7) anstehende Steuerdruck in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine bei niedrigen Drehzahlen höher einstellbar ist als bei hohen Drehzahlen, und dass ein hoher Steuerdruck einer Verstellung der den Förderbeginn regelnden Steuerstange (71) in Richtung früh entspricht, und dass ein niedriger Steuerdruck einer Verstellung der den Förderbeginn regelnden Steuerstange (71) in Richtung spät entspricht.
  5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Steuerleitungen (8 oder 60) vorgesehen sind, die einen zweiten Steuerdruck bereit stellen, der eine Druckbeaufschlagung von zweiten Steuerräumen (14) zugeordneten, auf die Düsennadel (12) in Schließrichtung wirkenden Kolben (17) zur variablen Einstellung der in Schließrichtung auf die Düsennadel (12) wirkenden Kraft in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern nach Beginn und vor Ende einer Einspritzung ermöglicht.
  6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Steuerleitungen (7) von einer für wenigstens zwei Injektoren gemeinsamen Steuerleitung (9) abzweigen.
  7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenn vorhanden die zweiten Steuerleitungen (8) von der gemeinsamen Steuereitung (9) abzweigen.
  8. Kraftstoffeinspritzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuerleitung (60) an eine Bohrung (61) des Pumpenzylinders (75) des das Förderende regelnden zweiten Pumpenkolbens (73) angeschlossen ist, wobei die Bohrung (61) so angeordnet ist, dass der Absteuerdruck in der Steuerleitung (60) anliegt, bevor der Druckabfall am Förderende den Düsenraum (11) der Einspritzdüse erreicht.
  9. Kraftstoffeinspritzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Pumpenkolben (70) mit den Steueröffnungen (101) zusammenwirkende Steuerkanten (100) auf dem Umfang zugeordnet sind, dass der erste Pumpenkolben (70) zur Steuerung des Förderbeginns mittels der Steuerstange (71) verdrehbar ist, und dass die Steuerkanten (100) mit Stufen mit waagerechten Abschnitten ausgebildet sind.
  10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen treppenförmig mit ungefähr senkrechten Übergängen ausgebildet sind
  11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die waagerechten Stufenabschnitte größer als der Durchmesser der Steueröffnungen (101) sind.
  12. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Steuerstange (71) in Anpassung an die Ausbildung der Steuerkante (101) stufenweise erfolgt.
  13. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstange (71) zur stufenweisen Verstellung mit stufenweise veränderbarem Steuerdruck beaufschlagbar ist.
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