DE4190251C2 - Brennstoffeinspritzsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzsystem nach dem Anspruch 1.

Aus der JP 58-128 428 ist bereits ein Brennstoffeinspritzsystem bekannt, welches eine Brennstoffpumpe umfaßt, die üblicherweise mit einem Plungerkolben ver­ sehen ist, der gleitbeweglich in einer Plungerkolbenkammer angeordnet ist, die in einem Gehäuse ausgebildet ist und betriebsmäßig an einen Nocken gekoppelt ist, der durch einen Motor betätigbar ist, wobei der Brennstofftank des zugeordneten Fahrzeugs eine in dem Gehäuse ausgebildete Druckkammer aufweist, um durch den Plungerkolben von dem Brennstofftank zugeführten Brennstoff unter Druck zu setzen. Ferner umfaßt dieses bekannte Brennstoffeinspritzsystem eine Brenn­ stoffsteuereinrichtung zum Steuern des Druckes zwischen der Druckkammer und der Brennstoffeinspritzdüse, wobei die Brennstoffsteuereinrichtung ein magnet­ spulenbetätigtes Ventil aufweist, um selektiv die Druckkammer und die Brenn­ stoffeinspritzdüse zu verbinden und um diese Verbindung zu unterbrechen. Es ist ferner eine Steuerung vorgesehen, die auf Steuersignale reagiert, welche die Drehzahl des Motors und die Last des Motors anzeigen, um ein Treibersignal an das magnetspulenbetätigte Ventil zu einer vorbestimmten Zeit innerhalb eines Druckbeaufschlagungshubes des Plungerkolbens anzulegen.

Aus der US 4,838,232 ist ein weiteres Brennstoffeinspritzsystem bekannt, mit einer Brennstoffeinspritzpumpe, die Brennstoff von einer Brennstoffquelle emp­ fängt und die intermittierende Druckimpulse in der Brennstoffströmung erzeugt. Bei dieser bekannten Konstruktion erstreckt sich ein Verbindungsrohr von einer Pumpenkammer zu einer Verzweigungsstelle, an die eine normalerweise geschlos­ sene Brennstoffeinspritzvorrichtung betriebsmäßig angeschlossen ist. Die Gesamt­ länge des Verbindungsrohres ist dabei so gewählt, daß die durch diese Länge hervorgerufene hydraulische Verzögerung der Zündverzögerung in etwa ent­ spricht. Bei diesem bekannten Einspritzsystem gelangt jedoch keine Pilotein­ spritzung mit einer nachfolgenden Haupteinspritzung zur Anwendung.

Aus der JP 1-216 055 ist ein Brennstoffeinspritzsystem bekannt, bei welchem sowohl eine Piloteinspritzung als eine nachfolgende Haupteinspritzung realisiert ist. Zum Zeitpunkt einer hohen Last wird bei dieser bekannten Konstruktion die Pilot-Einspritzperiode der Haupteinspritzperiode überlagert.

Aus der EP 0 307 947 A2 ist ein Brennstoffeinspritzsystem bekannt, bei welchem ein Nockensensor zur Anwendung gelangt. Ferner umfaßt dieses bekannte System einen Druckspeicher mit einem hohen Druckniveau vor der Einspritzdüse, von dem aus die Einspritzdüsen selektiv über magnetspulenbetätigte Ventile betätigt werden.

Aus der JP 59-162 357 ist ein Brennstoffeinspritzsystem bekannt, bei welchem die Einspritzrate und die Einspritzzeitsteuerung mit hoher Genauigkeit dadurch gesteuert wird, indem der Druck in einer Druckzuführpumpenkammer mit Hilfe eines Solenoidventilmechanismus gesteuert wird und indem mit Hilfe eines Zeitsteuermechanismus der Startzeitpunkt gemäß einem Unterdrucksetzen des Brennstoffes durch einen Plungerkolben gesteuert wird und korrigiert wird.

Wie weiter aus dem Stand der Technik wohlbekannt ist, weist eine In-Line- Brennstoffeinspritzumpe zur Verwendung in einem Dieselmotor eine Einrichtung zum Zuführen von Brennstoff unter Druck auf. Die Brennstoffzuführeinrichtung wird nachstehend beschrieben.

Die In-Line-Brennstoffeinspritzpumpe weist einen Zylinder als ein Pumpelement auf, und der Zylinder umfaßt einen Plungerlauf, der mit einer Auslauföffnung versehen ist. Ein Plungerkolben ist gleitbeweglich in dem Plungerlauf angeordnet und mit einem geneigten Plungerrohr versehen, welches darauf ausgebildet ist. Während eines Zeitraumes wird Brennstoff unter Druck zugeführt, bis die Aus­ lauföffnung dem Plungerrohr gegenüberliegt.

Brennstoff, der durch die Brennstoffeinspritzpumpe abgemessen wird, wird durch eine Einspritzdüse eingespritzt. In dem Fall, in dem die Brennstoffeinspritzpumpe mit der Einspritzdüse über ein Einspritzrohr verbunden ist, kann die Zündung des Brennstoffs um eine Zeitverzögerung verzögert werden, die durch den Brenn­ stofffluß in dem Einspritzrohr verursacht wird.

Wird die Drehzahl des Motors erhöht, so wird der Kurbelwellenwinkel größer, um welchen die Kurbelwelle sich vor der Zündung des Brennstoffs dreht, und der Zeitraum, um welchen die Brennstoffzündung verzögert wird, ist so groß, daß die Brennstoffzündung nicht den besten Brennstoffverbrennungszeitpunkt trifft.

Um zu verhindern, daß ein derartiges Phänomen auftaucht, wurde gewöhnlich die Nockenwelle der Einspritzpumpe mit einem Einspritzvoreilungsmechanismus ausgerüstet, der einen Zeitgeber verwendet, welcher auf der Grundlage von Zentrifugalkräften arbeitet, die durch die Drehung des Motors hervorgerufen werden.

Der Einspritzvoreilungsmechanismus ist zwischen der Kurbelwelle des Motors und der Nockenwelle der Einspritzpumpe angeordnet. Unter der Wirkung von Zentrifugalkräften, die dann erzeugt werden, wenn sich die Kurbelwelle mit hoher Geschwindigkeit dreht, wird ein Zeitgebergewicht des Einspritzvoreilungsmecha­ nismus radial nach außen verschoben, um die Phase der Nockenwelle aus einer Anfangsposition vorzurücken.

In vergangenen Jahren wurde es als wirksam angesehen, den Verbrennungswir­ kungsgrad eines Dieselmotors zum Zwecke der Verringerung der Erzeugung schädlicher Bestandteile in Auspuffgasen zu erhöhen.

Angesichts einer derartigen Überlegung wurde vorgeschlagen, den Druck zu erhöhen, mit welchem Brennstoff eingespritzt wird.

Gemäß dem voranstehenden Vorschlag wird Brennstoff in feine Teilchen ver­ sprüht, wenn er unter hohem Druck eingespritzt wird, und es wird eine ver­ größerte Luftmenge in den Nebel feiner Brennstoffteilchen eingeführt, um den durchschnittlichen Luftüberschußfaktor des Brennstoffnebels zu erhöhen, um hierdurch eine gute Luft/Brennstoff-Mischung zu erzeugen.

Allerdings traten bei diesem Vorschlag die nachstehend beschriebenen Probleme auf, welche die vorliegende Erfindung zu lösen wünscht.

Da der Plungerkolben der Einspritzpumpe durch einen Nocken betätigt wird, muß bei einem Brennstoffeinspritzsystem einschließlich der voranstehenden Einspritz- Pumpe das Drehmoment erhöht werden, welches erforderlich ist, um den Nocken anzutreiben, um den Brennstoff unter höherem Druck zuzuführen, und der Ein­ spritzvoreilungsmechanismus muß vergrößert werden.

Zusätzlich zur erhöhten Größe des Einspritzvoreilungsmechanismus stellt die Hochdruckzuführung des Brennstoffs auch in der Hinsicht ein Problem dar, daß der Druck, mit welchem der Brennstoff eingespritzt wird, nicht konstant ist, da die Drehzahl des Motors variiert.

Im einzelnen wird der Brennstoffeinspritzdruck höher, wenn die Drehzahl des Motors höher ist, und wird niedriger, wenn die Drehzahl des Motors niedriger ist.

Das voranstehende beeinträchtigt das Versprühen des Brennstoffs. Die Hoch­ druck-Brennstoffeinspritzung ist wirksam zur Erzeugung einer guten Luft/Brenn­ stoff-Mischung aus den voranstehenden Gründen, jedenfalls insoweit, als sich der Motor mit höherer Drehzahl dreht. Andererseits kann keine gute Luft/Brennstoff- Mischung erzeugt werden, wenn sich der Motor mit niedriger Drehzahl dreht, da der Brennstoffeinspritzdruck niedriger ist.

Zur Erhöhung des Brennstoffeinspritzverhältnisses der Einspritzpumpe, wenn sich der Motor mit niedriger Drehzahl dreht, könnte ein Versuch unternommen wer­ den, den Brennstoffeinspritzdruck in der Einspritzpumpe zu erhöhen, um das Brennstoffeinspritzverhältnis in dem niedrigeren Motordrehzahlbereich zu errei­ chen. Ein derartiger Versuch würde zu einem übermäßigen Brennstoffeinspritz­ druck in dem Einspritzrohr in dem höheren Motordrehzahlbereich führen, und würde es daher erforderlich machen, daß das Einspritzrohr vom Aufbau her genügend starr ist, um dem übermäßigen Brennstoffeinspritzdruck zu widerstehen. Dies würde zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führen. Daher würde man keine echte Lösung dieser Probleme erreichen, wenn man einem derartigen Vor­ schlag folgen würde.

Dieselmotoren mit dem voranstehend beschriebenen Brennstoffeinspritzsystem emittieren schädliche Bestandteile, deren Anteil abhängig von der Motordrehzahl und der Motorbelastung variiert.

Im einzelnen umfassen schädliche Bestandteile in Auspuffgasen Kohlenwasserstoff (HC), Stickstoffoxide (NOx) und Substanzen, als Feststoffe bekannt, die aus Kohlenwasserstoff in unverbrannten Gasen bestehen, welche um Rußteilchen herum angelagert sind.

Der Kohlenwasserstoff (nachstehend auch als "HC" bezeichnet) wird mit einem höheren Anteil in einem verhältnismäßig niedrigen Drehzahlbereich oder Lastbe­ reich erzeugt. Die Stickoxide (nachstehend auch als "Nox" bezeichnet) werden mit einem höheren Anteil in einem hohen Drehzahl- oder Lastbereich erzeugt, in welchem die Verbrennungstemperatur relativ hoch ist. Die Feststoffe treten nicht auf, wenn die Temperatur in der Verbrennungskammer hoch ist, verbleiben jedoch mit einem relativ hohen Anteil in einem niedrigen Drehzahl- oder Last­ bereich, da auch der HC in einer großen Menge auftritt infolge einer hohen Temperatur in der Verbrennungskammer.

Die Verteilerbrennstoffeinspritzpumpe weist einen einzigen Plungerkolben auf, der hin- und herbeweglich ist, um Brennstoff unter Druck zu setzen, und auch dreh­ bar ist, um Brennstoff an mehrere Motorzylinder zu verteilen.

Die Anzahl der Teile, aus denen die Verteilerbrennstoffeinspritzpumpe besteht, ist relativ klein, und die Verteilerbrennstoffeinspritzpumpe kann kleiner ausgebildet werden, im Vergleich mit der In-Line-Brennstoffeinspritzpumpe.

Eine Verteilerbrennstoffeinspritzpumpe ist beispielhaft in Fig. 44 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Die Verteilerbrennstoffeinspritzpumpe weist eine Pump­ buchse 01 auf, in welcher ein Plungerkolben 02 gleitbeweglich und drehbar angeordnet ist. Wenn Drehkraft von einem Motor an den Plungerkolben 02 über­ tragen wird, veranlaßt eine Rolle 04, die in Rollberührung mit einem Stirnnocken 03 gehalten wird, der einstückig mit dem Plungerkolben 02 ausgebildet ist, den Plungerkolben 01 zum Gleiten, um den Brennstoff zu pumpen. Die Rolle 04 ist durch eine Halterung 05 gehaltert, die in einer Richtung R durch einen Hydraulik­ druckzeitgeber eingestellt wird, um den Brennstoffeinspritzzeitpunkt einzustellen. Ein Auslaufring 06 ist über den Plungerkolben 02 gepaßt. Die Brennstoffrate, die durch die Brennstoffeinspritzpumpe zugeführt werden soll, kann abhängig von der Position eingestellt werden, in welcher eine Auslauföffnung 07 durch den Aus­ laufring 06 geöffnet wird. Allerdings traten bei dem konventionellen Brennstoff­ einspritzpumpenaufbau die folgenden Nachteile auf, welche von der vorliegenden Erfindung elminiert werden sollen:

Die in dem konventionellen Brennstoffeinspritzsystem verwendete Verteilerbrenn­ stoffeinspritzpumpe erfordert unterschiedliche Komponenten einschließlich eines Hydraulikdruckzeitgebers, eines Auslaufringes, und eines Fliehkraftreglers, um die Rate und die Einspritzzeit des Brennstoffs einzustellen, und kann in ihrer Größe nicht ausreichend verringert werden.

Der konventionelle Hydraulikdruckzeitgeber, Auslaufring und Fliehkraftregler weisen einen verhältnismäßig engen Regelbereich auf, und ihre Regeleigenschaf­ ten werden durch den Drehzahlbereich des Motors begrenzt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Brennstoffein­ spritzsystem derart zu verbessern, daß einerseits der Brennstoffverbrauch ver­ mindert wird und dadurch die Menge an Abgasen reduziert werden kann und gleichzeitig das Verbrennungsgeräusch wesentlich vermindert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 bis 7 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Steueranordnung des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der ersten Ausführungsform; Fig. 2 und 3 sind Diagramme, welche Eigenschaften der in Fig. 1 gezeigten Steueranordnung zeigen; Fig. 4 und 5 sind Diagram­ me, welche die Art und Weise erläutern, in welcher die in Fig. 1 gezeigte Steueranordnung arbeitet; Fig. 6 ist ein Diagramm, welches einen anderen Betriebsmodus der in Fig. 1 gezeigten Steueranordnung erläutert; und Fig. 7 ist eine Querschnitts­ ansicht, die im einzelnen das in Fig. 1 gezeigte Brennstoff­ einspritzsystem zeigt.

Fig. 8 bis 14 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 ist eine schematische Ansicht einer Steueranordnung des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der zweiten Ausführungsform;

Fig. 9 und 10 sind Diagramme, welche die Art und Weise zeigen, auf welche die in Fig. 8 gezeigte Steueranordnung arbeitet;

Fig. 11(A), 11(B), 12(A), 12(B) und 12(C) sind Diagramme, die unterschiedliche Kennlinienfelder zeigen, die bei der in Fig. 8 gezeigten Steueranordnung verwendet werden; Fig. 13 ist ein Diagramm, welches den Betrieb der in Fig. 8 gezeigten Steuer­ anordnung erläutert; und Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht, die im einzelnen das Brennstoffeinspritzsystem der in Fig. 8 gezeigten Steueranordnung zeigt; und Fig. 14 ist eine Quer­ schnittsansicht, die im einzelnen das in Fig. 8 gezeigte Brennstoffeinspritzsystem zeigt.

Fig. 15 bis 17 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß ei­ ner dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht des Brennstoffeinspritz­ systems gemäß der dritten Ausführungsform; Fig. 16 ist ein Diagramm, welches einen Betriebsmodus des in Fig. 15 gezeig­ ten Brennstoffeinspritzsystems erläutert; und Fig. 16 ist ein Diagramm, welches einen anderen Betriebsmodus des in Fig. 15 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems zeigt.

Fig. 18 bis 23 erläutern ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 18 ist eine schematische Ansicht des Brennstoffeinspritz­ systems gemäß der vierten Ausführungsform; Fig. 19(A) bis 19(E) sind Diagramme, welche einen Betriebsmodus des in Fig. 18 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems erläutern; Fig. 20 und 21 sind Querschnittsansichten, die Abänderungen des in Fig. 18 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems zeigen; Fig. 22(A) ist eine Perspektivansicht einer weiteren Modifikation des in Fig. 18 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems; Fig. 22(B) ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B von Fig. 22(A) verläuft; Fig. 23(A) bis 23(E) sind Diagramme, welche einen weiteren Betriebsmodus des in Fig. 18 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems erläutern.

Fig. 24 bis 29 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß ei­ ner fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 24 ist eine Ansicht des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der fünften Ausführungsform; Fig. 25 ist ein Diagramm, welches Steuereigenschaften des in Fig. 24 gezeigten Brennstoffein­ spritzsystems erläutert; Fig. 26 ist ein Diagramm eines Kenn­ linienfeldes zur Berechnung einer Einspritzvoreilung T und eines Einspritzverhältnisses (Δq/Δt), wobei das Kennlinien­ feld in einer Steuerung des in Fig. 24 gezeigten Brennstoff­ einspritzsystems gespeichert ist; Fig. 27 ist ein Diagramm eines Kennlinienfeldes zur Berechnung einer Einspritzrate, wobei das Kennlinienfeld in der Steuerung des in Fig. 24 ge­ zeigten Brennstoffeinspritzsystems gespeichert ist; Fig. 28 (a) und 28(b) sind Flußdiagramme eines Steuerprogramms für das in Fig. 24 gezeigte Brennstoffeinspritzsystem; und Fig. 29 ist eine Ansicht einer Modifikation des in Fig. 24 gezeig­ ten Brennstoffeinspritzsystems.

Fig. 30 bis 34 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß ei­ ner sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 30 ist eine Ansicht des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der sechsten Ausführungsform; Fig. 31 ist ein Diagramm, wel­ ches Betriebseigenschaften unterschiedlicher Komponenten des in Fig. 30 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems nach dessen Steuerbetrieb zeigt; Fig. 32 und 33 sind Diagramme von Kenn­ linienfeldern zur Berechnung des Einspritzzeitpunktes und ei­ nes Brennstoffzuführverhältnisses, wobei die Kennlinienfelder in einer Steuerung des in Fig. 30 gezeigten Brennstoffein­ spritzsystems gespeichert sind; und Fig. 34(a) und 34(b) sind Flußdiagramme eines Steuerprogramms für das in Fig. 30 gezeig­ te Brennstoffeinspritzsystem.

Fig. 35 bis 41 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß ei­ ner siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 35 ist eine Ansicht des Brennstoffeinspritzsystems ge­ mäß der siebten Ausführungsform; Fig. 36 ist eine seitliche Schnittansicht eines Hydraulikdruck-Zeitgebers in dem in Fig. 35 gezeigten Brennstoffeinspritzsystem; Fig. 37 ist ein Dia­ gramm von Betriebseigenschaften des in Fig. 36 gezeigten Hy­ draulikdruck-Zeitgebers; Fig. 38 ist ein Diagramm eines Kenn­ linienfeldes zur Berechnung von Δdu, wobei das Kennlinienfeld in einer Steuerung des in Fig. 35 gezeigten Brennstoffein­ spritzsystems gespeichert ist; Fig. 39 ist ein Diagramm, wel­ ches Betriebseigenschaften verschiedener Komponenten des in Fig. 35 gezeigten Brennstoffeinspritzsystems nach dessen Steuerbetrieb zeigt; Fig. 40(a) und 40(b) sind Diagramme von Kennlinienfeldern zur Berechnung eines Einspritzverhältnis­ ses (Δq/Δt) und einer Einspritzvoreilung T, wobei die Kenn­ linienfelder in der Steuerung des in Fig. 35 gezeigten Brenn­ stoffeinspritzsystems gespeichert sind; und Fig. 41 ist ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms für das in Fig. 35 gezeig­ te Brennstoffeinspritzsystem.

Fig. 42, 43(a), 43(b), und 43(c) zeigen ein Brennstoffein­ spritzsystem gemäß einer achten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung.

Fig. 42 ist eine Ansicht des Brennstoffeinspritzsystems gemäß der achten Ausführungsform, wobei das Brennstoffeinspritz­ system ein magnetspulenbetätigtes Ventil aufweist; und Fig. 43(a), 43(b) und 43(c) sind Diagramme, welche die Beziehung zwischen einem Einspritzverhältnis, einem Kurbelwellenwinkel, einer Plungerkolbengeschwindigkeit, und einem Nockenprofil in dem in Fig. 42 gezeigten Brennstoffeinspritzsystem zeigen.

Fig. 44 ist eine Querschnittsansicht eines konventionellen Brennstoffeinspritzsystems.

Der beste Weg zur Ausführung der Erfindung

Nachstehend wird ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im einzel­ nen unter Bezug auf Fig. 1 bis 7 beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, welche das Brennstoff­ einspritzsystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, und Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die im einzelnen das in Fig. 1 gezeigte Brennstoffeinspritzsystem zeigt.

In den Fig. 1 und 7 weist eine Brennstoffeinspritzpumpe 1 ei­ nen kolbenartigen Plungerkolben 1A auf, der in einem Plunger­ lauf 1C gleitbeweglich ist, der ein Teil eines Gehäuses 1B bildet, über einen Antriebsnocken 2, welcher der Pumpe 1 zu­ geordnet ist.

Brennstoff, der durch die Brennstoffeinspritzpumpe 1 unter Druck zugeführt wird, wird von einem Einspritzrohr 4 einer Druckkammer 3A zugeführt, um ein Nadelventil in einer Brenn­ stoffeinspritzdüse 3 zu öffnen.

Das Einspritzrohr 4 ist an einer Stelle abgezweigt, in wel­ cher die Entfernung 11 von der Einspritzpumpe 1 und die Ent­ fernung 12 bis zu der Einspritzdüse 3 die Beziehung: 11 < 12 erfüllen, also einer Position, in welcher die Entfernung bis zu der Einspritzdüse 3 kleiner ist als die Entfernung von der Einspritzpumpe 1. Das abgezeigte Einspritzrohr, welches durch 4A bezeichnet ist, ist mit einem Zylinder 5 verbunden.

Der Zylinder 5 weist einen Abschnitt auf, mit welchem ein En­ de des verzweigten Einspritzrohrs 4A verbunden ist, und weist einen Brennstoffrückführkanal 5A in einer Position auf, die verschieden von dem Abschnitt ist, wobei der Brennstoffrück­ führkanal 5A mit einem Brennstofftank 30 (siehe Fig. 7) ver­ bunden ist. Der Zylinder 5 ist einem magnetspulenbetätigten Ventil 6 zugeordnet, welches ein Teil einer Brennstoffsteue­ rungseinrichtung ist.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 weist ein Ein/Aus-Ventil 6A auf, welches gleitbeweglich in den Zylinder 5 eingepaßt ist, und eine Magnetspule oder einen Elektromagneten 6B zur Betätigung des Ein/Aus-Ventils 6A. Das Ein/Aus-Ventil 6A ist in dem Brennstoffrückführkanal 5A in dem Zylinder 5 angeord­ net.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist die Brennstoffeinspritzpum­ pe 1 eine Nockenwelle 2A auf, die eine angetriebene Welle ist, um den Nocken 2 zu drehen. Wenn die Nockenwelle 2A sich um ihre eigene Achse dreht, so wird der Plungerkolben 1A über ei­ ne Rolle 2C durch den Nocken 2 hin- und herbewegt. Infolge der Hin- und Herbewegung des Plungerkolbens 1A wird Brennstoff einer Brennstoffkammer 1E zugeführt und dann einer Druckbeauf­ schlagungskammer 1D durch eine Einlaßöffnung 1F in dem Plun­ gerlauf 1C. Während der Plungerkolben 1A nach oben geht, schließt er die Einlaßöffnung 1F, und zwingt den Brennstoff von der Druckbeaufschlagungskammer 1D durch eine Auslaßöff­ nung 1G zu der Brennstoffeinspritzdüse 3.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 weist eine Zylinderkammer 5B auf, durch welche das Einspritzrohr 4 und die Druckkammer 3A in der Brennstoffeinspritzdüse 3 miteinander in Verbindung gehalten werden. Die Zylinderkammer 5B und der Brennstofftank 30 werden miteinander in Verbindung gebracht und voneinander getrennt durch das Ein/Aus-Ventil 6A, welches durch die Mag­ netspule 6B betätigbar ist.

In Fig. 1 weist das Ein/Aus-Ventil 6A ein Ende auf, welches der Magnetspule 6B entfernt von dem Brennstoffrückführkanal 5A gegenüberliegt. Das Ein/Aus-Ventil 6A ist von dem norma­ lerweise offenen Typ, so daß es normalerweise durch eine Vor­ spanneinrichtung (nicht gezeigt) beaufschlagt wird, um den Brennstoffrückführkanal 5A zu öffnen.

Auf die Magnetspule 6B ist eine Spule gewickelt, die durch einen Treiber 7, der elektrisch mit einer Steuereinheit 8 verbunden ist, mit Energie versorgt werden kann.

Der Treiber 7 und die Steuereinheit 8 bilden zusammen eine Steuerung C.

Eine Ausgangsklemme der Steuereinheit 8 ist mit dem Treiber 7 verbunden, und Ausgangsklemmen sind mit einem Motordrehzahl­ sensor 9 und einem Lastsensor 10 verbunden, welcher den Nie­ derdrückungsgrad eines Gaspedals feststellt.

In der ersten Ausführungsform weist die Brennstoffsteuerein­ richtung die Steuerung C zusätzlich zu dem magnetspulenbetä­ tigten Ventil 6 auf.

Die Steuereinheit 8 der Steuerung C weist Kennlinienfelder auf, die in Fig. 2 und 3 gezeigt sind, und wählt einen Ein­ spritzzeitpunkt und eine Einspritzperiode von den Kennlinien­ feldern aus, abhängig von der Information bezüglich der Motor­ drehzahl und der Motorlast, und gibt ein Treibersignal an den Treiber 7 aus.

Im einzelnen gibt das in Fig. 2 gezeigte Kennlinienfeld Ein­ spritzvoreilungen T abhängig von Motordrehzahlen und Motor­ lasten an, und das in Fig. 3 gezeigte Kennlinienfeld gibt Ein­ spritzperioden t abhängig von Motordrehzahlen und Motorlasten an.

In dem in Fig. 2 gezeigten Kennlinienfeld wird eine Einspritz­ voreilung entsprechend der Größe eines Einspritzverhältnisses festgelegt, welches durch ein Differential einer Einspritz­ rate pro Einheitszeit festgelegt wird. In einem höheren Motor­ drehzahlbereich wird die Einspritzvoreilung vergrößert, um einen optimalen Verbrennungszeitpunkt mit einem konventionel­ len Einspritzverhältnis festzulegen. Bei einer niedrigeren Motordrehzahl wird das Einspritzverhältnis vergrößert, um ei­ nen Zeitpunkt für die Brennstoffeinspritzung unter höherem Druck festzulegen. Weiterhin ist ein Kennlinienfeld vorgese­ hen, um mit einem Motorleerlaufzustand fertigzuwerden, in wel­ chem sich der Motor mit einer niedrigen Drehzahl unter einer geringen Last dreht.

In dem in Fig. 3 gezeigten Kennlinienfeld wird eine Einspritz­ periode festgelegt, um eine erforderliche Brennstoffmenge ent­ sprechend einer Lastinformation unabhängig von dem Motordreh­ zahlbereich auszuspritzen.

Der Zeitpunkt für den Beginn des Einspritzens von Brennstoff auf der Grundlage des in Fig. 2 gezeigten Kennlinienfeldes wird dadurch festgelegt, daß eine Einspritzvoreilung von dem oberen Totpunkt bei einem Nockenwinkel festgelegt wird, der durch T in Fig. 4 bezeichnet ist. Die Einspritzperiode auf der Grundlage des in Fig. 3 gezeigten Kennlinienfeldes wird dadurch festgelegt, daß ein Zeitintervall oder eine Zeitdauer ausgewählt wird, die mit t in Fig. 4 bezeichnet ist.

Fig. 4 zeigt zwei Zustände unter der Annahme, daß dieselbe Einspritzperiode wie bei dem Kennlinienfeld von Fig. 3 fest­ gelegt wird, also ein Einspritzzeitpunkt (bezeichnet durch β) in dem niedrigen Drehzahlbereich in dem Kennlinienfeld von Fig. 2, und ein Einspritzzeitpunkt (bezeichnet durch α) in dem Bereich hoher Drehzahl in dem Kennlinienfeld von Fig. 2. In dem niedrigen Drehzahlbereich wird eine höhere Nockenge­ schwindigkeit ausgewählt, also werden eine höhere Plunger­ kolbengeschwindigkeit und ein ansteigender Brennstoffzufuhr­ druck ausgewählt. In dem Bereich hoher Drehzahl wird eine niedrigere Nockengeschwindigkeit ausgewählt, so daß also ein konventioneller Brennstoffzufuhrdruck ausgewählt wird.

Das Brennstoffeinspritzsystem mit dem voranstehenden Aufbau arbeitet entsprechend einem in Fig. 5 gezeigten Zeitdiagramm.

Wenn die Eingangsinformation von dem Motordrehzahlsensor 9 und dem Lastsensor 10 der in Fig. 1 gezeigten Steuereinheit 8 zugeführt werden, so sucht die Steuereinheit 8 einen Ein­ spritzzeitpunkt und eine Einspritzperiode von den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Kennlinienfeldern aus, und legt ein Treiber­ signal an den Treiber 7 an.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, schließt daher das magnetspulen­ betätigte Ventil 6 den Brennstoffrückführkanal 5A des Zylin­ ders 5, wenn die Magnetspule 6B mit Energie versorgt wird.

Wenn das Brennstoffzufuhr/auslaß-Loch in der Einspritzpumpe 1 geschlossen wird, während der Plungerkolben 1A der Einspritz­ pumpe 1 nach oben geht, wird der Druck in dem Einspritzrohr 4 bis zu der Einspritzdüse 3 erhöht, ebenso wie der Druck in der Druckkammer 3A, was es gestattet, daß Brennstoff von der Einspritzdüse 3 eingespritzt wird.

Die beiden Kurven in Fig. 5, die doppelt gepunktet und ge­ strichelt sind, zeigen an, daß der Zeitpunkt zum Starten des Einspritzens von Brennstoff in dem Kennlinienfeld modifiziert werden kann, abhängig von der Motordrehzahl und der Motorlast, unter der Voraussetzung, daß die Einspritzperiode konstant bleibt.

Da das Einspritzrohr 4 in einer Position nahe der Brennstoff­ einspritzdüse 3 bei der ersten Ausführungsform verzweigt wird, kann die Entfernung verringert werden, welche der Brennstoff notwendigerweise auf dem Rückweg zurücklegen muß, wenn die Brennstoffeinspritzung beendet ist. Daher kann der Brennstoff gut abgeschnitten werden, wenn die Brennstoffeinspritzung be­ endet ist, und die Brennstoffmenge, die unter niedrigem Druck eingespritzt werden könnte, wenn die Brennstoffeinspritzung beinahe beendet ist, kann verringert werden. Dies führt dazu, daß schwarzer Rauch oder verbleibende schädliche Bestandteile, also HC in Auspuffgasen, die normalerweise durch den Brenn­ stoff erzeugt werden würden, der unter niedrigem Druck als unverbrannter Brennstoff eingespritzt wird, unterdrückt wer­ den können, und daß ein verlustreicher Brennstoffverbrauch verringert werden kann.

Bei dem Brennstoffeinspritzsystem gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform kann der Einspritzungszeitpunkt dadurch eingestellt werden, daß der Zeitpunkt zum Öffnen und Schließen des magnet­ spulenbetätigten Ventils 6 eingestellt wird. Daher ist es mög­ lich, wie in Fig. 6 dargestellt ist, es der Einspritzdüse 3 zu ermöglichen, eine kleinere Brennstoffmenge für eine konti­ nuierliche Flammenausbreitung in einer Voreinspritzung einzu­ spritzen, bevor eine größere Brennstoffmenge in einer Haupt­ einspritzung eingespritzt wird, durch ein Zeitintervall L. Die Voreinspritzung ist wirksam zur Verringerung von Geräu­ schen, die sonst durch die Brennstoffverbrennung zu einer Zeit erzeugt werden würden, und auch dazu, NOx zu verringern, die sonst bei höherer Temperatur durch konzentrierte Brenn­ stoffverbrennung erzeugt werden würden.

Da der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzrate durch das mag­ netspulenbetätigte Ventil festgelegt werden können, weist das Brennstoffeinspritzsystem einen äußerst einfachen Aufbau auf, da es nicht länger einen zeitgeberbetätigten Einspritzvor­ eilungsmechanismus erfordert, der zur Festlegung eines Ein­ spritzzeitpunkts erforderlich ist, kein Plungerrohr auf dem Plungerkolben der Einspritzpumpe, und keine Steuerzahnstange, um die Position des Plungerrohres zu variieren.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 8 bis 14 ein Brenn­ stoffeinspritzsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 8, die ähnlich wie Fig. 1 ist, zeigt schematisch das Brennstoffeinspritzsystem gemäß der zweiten Ausführungsform. Fig. 14 zeigt im einzelnen den Querschnitt des in Fig. 8 ge­ zeigten Brennstoffeinspritzsystems. Die Teile in den Fig. 8 und 14, die identisch mit den Teilen von Fig. 1 und 7 sind, sind durch identische Bezugsziffern bezeichnet.

Das Brennstoffeinspritzsystem gemäß der zweiten Ausführungs­ form besteht darin, daß der Einspritzzeitpunkt, der durch Öffnen und Schließen des magnetspulenbetätigten Ventils fest­ gelegt wird, und die Einspritzrate durch Auswahl einer Ein­ spritzvoreilung festgelegt werden mit einem Zeitgeber, so daß Verbrennungsgeräusch, Schwingungsgeräusche, und der Brenn­ stoffverbrauch in bezug auf die Motordrehzahl und die Motor­ last optimiert werden.

Die Nockenwelle des Nockens 2 der Brennstoffeinspritzpumpe ist an einen Zeitgeber 20 mit exzentrischem Nocken des bekann­ ten hydraulisch betätigten Typs gekuppelt. Der hydraulisch be­ triebene, mit einem exzentrischen Nocken versehene Zeitgeber 20 weist eine Hydraulikdruck-Betätigungsvorrichtung in Form eines magnetspulenbetätigten gerichteten Steuerventils auf, welches mit der Ausgangsklemme der Steuereinheit 8 über einen Treiber 21 verbunden ist.

In der zweiten Ausführungsform umfaßt die Brennstoffsteuerein­ richtung das magnetspulenbetätigte Ventil 6, die Steuerung C, den hydraulisch betätigten Zeitgeber mit exzentrischem Nocken, und den Treiber 21.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist die Steuereinheit 8 ein Kenn­ linienfeld auf zur Auswahl eines Einspritzzeitpunkts (bezeich­ net durch T in Fig. 9) und einer Einspritzrate (bezeichnet durch t in Fig. 9) in bezug auf das magnetspulenbetätigte Ven­ til 6, und weiterhin ein Kennlinienfeld zur Erzielung einer Einspritzvoreilung oder -verzögerung relativ zur Phase des An­ triebsnockens, welche als ein Standard dient.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, legt das Kennlinienfeld zur Fest­ legung einer Einspritzvoreilung einen Einspritzzeitpunkt fest, der in Fig. 9 gezeigt ist, auf der Grundlage der Motordreh­ zahl und der Motorlast, also einen Einspritzzeitpunkt, um ei­ nen Einspritzzeitpunkt (vgl. Fig. 12(A)) auf der Seite des magnetspulenbetätigten Ventils 6 zu erhalten, und ein Ein­ spritzverhältnis (vgl. Fig. 12(B)), wie es die Motordrehzahl und die Motorlast erfordern. Wenn der Einspritzzeitpunkt, der auf der Seite des magnetspulenbetätigten Ventils 6 ausgewählt wird, als ein Standard verwendet wird, werden Korrekturen zum Erhalten eines geeigneten Einspritzverhältnisses auf der Grundlage des Einspritzzeitpunktes in einem Kennlinienfeld für vorgerückte/verzögerte Einspritzung dargestellt (vgl. Fig. 12(C)).

Der Einspritzzeitpunkt und die Einspritzrate, die auf der Sei­ te des magnetspulenbetätigten Ventils 6 auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast ausgewählt werden, wie durch die durchgezogene Kurve in Fig. 13 angedeutet, werden in ei­ ner Richtung korrigiert, um die Einspritzung vorzurücken (vor­ zueilen) (wie durch die strichpunktierte Kurve in Fig. 13 an­ gedeutet), oder um die Einspritzung zu verzögern (wie durch die unterbrochene Kurve in Fig. 13 angedeutet) entsprechend der Auswahl aus dem Kennlinienfeld für die vorgerückte/ver­ zögerte Einspritzung.

Wenn derselbe Einspritzzeitpunkt (bezeichnet durch T1 in Fig. 23) wie der Einspritzzeitpunkt ausgewählt wird, der durch die durchgezogene Kurve in Fig. 13 bezeichnet ist, wenn der Ein­ spritzzeitpunkt (bezeichnet durch α in Fig. 13) in dem Be­ reich niedriger Drehzahl, wie in dem Falle von Fig. 4, ver­ zögert wird, wie durch die unterbrochene Kurve in Fig. 13 an­ gedeutet ist, wird der Einspritzzeitpunkt so festgesetzt, daß der Brennstoffzufuhrdruck niedrig bei einer niedrigen Nocken­ geschwindigkeit ist, also einer niedrigen Plungerkolben­ geschwindigkeit. In diesem Zustand wird das Einspritzverhält­ nis verringert.

Wenn umgekehrt der Einspritzzeitpunkt (bezeichnet durch β in Fig. 13) in dem Bereich hoher Drehzahl, wie in dem Falle von Fig. 4, vorgerückt wird, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 13 angedeutet, wird der Einspritzzeitpunkt so festge­ setzt, daß der Brennstoffzufuhrdruck bei einer hohen Nocken­ geschwindigkeit, also einer hohen Plungerkolbengeschwindig­ keit, hoch ist. In diesem Zustand wird das Einspritzverhält­ nis erhöht.

Dies bedeutet, daß auf der Grundlage des Einspritzzeitpunktes und der Einspritzrate, die auf der Seite des magnetspulen­ betätigten Ventils 6 festgelegt werden, ein Einspritzzeitpunkt zur Erzielung optimaler Brennstoffverbrennung, um nicht das Geräusch zu erhöhen, und um den Brennstoffverbrauch zu verrin­ gern in bezug auf die Motordrehzahl und die Motorlast, und auch, um nicht schädliche Bestandteile in den Auspuffgasen zu lassen, aus dem Kennlinienfeld ausgewählt wird, um eine Ein­ spritzvoreilung wie in Fig. 12 festzulegen, um eine Einspritz­ voreilung oder eine Einspritzverzögerung für den Zeitgeber festzusetzen.

Bei dem Brennstoffeinspritzsystem gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform sucht, wenn die Information über die Motordrehzahl und die Motorlast der Steuereinheit 8 zugeführt wird, die Steuereinheit 8 einen Einspritzzeitpunkt T und eine Einspritz­ rate t aus dem in Fig. 4 gezeigten Kennlinienfeld aus, und sucht ebenfalls einen Einspritzzeitpunkt aus dem in Fig. 12 gezeigten Kennlinienfeld aus, um ein Einspritzverhältnis ab­ hängig von der Motordrehzahl und der Motorlast auf der Grund­ lage des ausgewählten Einspritzzeitpunktes und der ausgewähl­ ten Einspritzrate zu erhalten, und gibt den ausgewählten Einspritzzeitpunkt an das magnetspulenbetätigte Ventil 6 und den Treiber 21 für die Hydraulikdruck-Betätigungsvorrichtung.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 wird daher geöffnet und geschlossen, um den Zündzeitpunkt und die Zündrate von dem Kennlinienfeld zu erhalten, und zur selben Zeit wird der hy­ draulisch betätigte, mit einem exzentrischen Nocken versehene Zeitgeber 20 durch die Hydraulikdruck-Betätigungsvorrichtung über den Treiber 21 betrieben, um eine Einspritzvoreilung oder -verzögerung festzulegen.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 15 bis 17 ein Brenn­ stoffeinspritzsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 15 zeigt schematisch das Brennstoffeinspritzsystem gemäß der dritten Ausführungsform.

In Fig. 15 weist die Brennstoffeinspritzpumpe 1 einen kolben­ artigen Plungerkolben 1A auf, der gleitbeweglich in einem Plungerlauf über einen Antriebsnocken 2, welcher der Pumpe 1 zugeordnet ist, angeordnet ist.

Unter Druck durch die Brennstoffeinspritzpumpe 1 zugeführter Brennstoff wird von einem Einspritzrohr 4 an eine Druckkammer 3A geliefert, um ein Nadelventil in einer Brennstoffeinspritz­ düse 3 zu öffnen.

Das Einspritzrohr 4 ist in einer Position verzweigt, in wel­ cher die Entfernung 11 von der Einspritzpumpe 1 und die Ent­ fernung 12 bis zur Einspritzdüse 3 die Beziehung: l1 < l2 erfüllen, also in einer Position, in welcher die Entfernung bis zu der Einspritzdüse 3 kleiner ist als die Entfernung von der Einspritzpumpe 1. Das verzweigte Einspritzrohr, welches durch 4A bezeichnet ist, ist mit einem Zylinder 5 verbunden.

Der Zylinder 5 weist einen Abschnitt auf, mit welchem ein Ende des verzweigten Einspritzrohres 4A verbunden ist, und weist einen Brennstoffrückführkanal 5A in einer Position auf, die von dem Abschnitt verschieden ist. Der Zylinder 5 ist einem magnetspulenbetätigten Ventil 6 zugeordnet, welches als Teil einer Brennstoffsteuereinrichtung dient.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 weist ein Ein/Aus-Ventil 6A auf, welches gleitbeweglich in den Zylinder 5 eingepaßt ist, und eine Magnetspule oder einen Elektromagneten 6B zur Betätigung des Ein/Aus-Ventils 6A. Das Ein/Aus-Ventil 6A ist in dem Brennstoffrückführkanal 5A in dem Zylinder 5 angeord­ net.

Das Ein/Aus-Ventil 6A weist ein Ende auf, welches der Magnet­ spule 6B entfernt von dem Brennstoffrückführkanal 5A gegen­ überliegt. Das Ein/Aus-Ventil 6A ist vom normalerweise offe­ nen Typ, so daß es normalerweise durch eine Vorspannfeder 6C dazu gezwungen wird, den Brennstoffrückführkanal 5A zu öffnen.

Um die Magnetspule 6B ist eine Spule gewickelt, die durch ei­ nen Treiber 7 mit Energie versorgt werden kann, der ein Teil einer Steuerung C ist. Der Treiber 7 ist mit einem Nockensen­ sor 8A verbunden, der als ein später beschriebener Phasensen­ sor dient.

Bei der dritten Ausführungsform umfaßt die Brennstoffsteuer­ einrichtung den Nockensensor 8A.

Der Nockensensor 8A stellt einen Zeitpunkt fest, um das Ven­ til auf der Seite des Motors durch die Drehung des Antriebs­ nockens 2 zu öffnen und zu schließen. Der Nockensensor 8A um­ faßt einen Mikroschalter, der eine Betätigungsvorrichtung 8A1 aufweist, die in dem Drehweg eines Betätigungshebels 2B ange­ ordnet ist, der an der Welle des Antriebsnockens 2 angebracht ist, der sich doppelt so schnell dreht wie der Motor.

Im oberen Totpunkt im Verdichtungshub und ebenfalls im oberen Totpunkt in dem Einlaß- und Auslaßhub des Kolbens in der Ver­ brennungskammer während der Drehung des Antriebsnockens 2 bringt der Antriebsnocken 2 den Betätigungshebel 2A in eine Stellung gegenüberliegend dem Nockensensor 8A, wodurch die Betätigungsvorrichtung 8A1 betätigt wird. Signale von dem Nockensensor 8A werden an den Treiber 7 für das magnetspu­ lenbetätigte Ventil 6 angelegt. Der Treiber 7 liefert einen Treiberstrom an das magnetspulenbetätigte Ventil 6, um die­ ses nur dann mit Energie zu versorgen, wenn ein Signal ent­ sprechend dem oberen Totpunkt in dem Verdichtungshub hieran einmal in zwei Umdrehungen des Antriebsnockens 2 angelegt wird, was einer Umdrehung des Motors entspricht. Daher wird das magnetspulenbetätigte Ventil 6 einmal bei zwei Umdrehun­ gen des Antriebsnockens 2 mit Energie versorgt.

Das Brennstoffeinspritzsystem mit dem voranstehenden Aufbau arbeitet entsprechend einem in Fig. 16 gezeigten Zeitdiagramm.

Wenn ein Signal entsprechend dem oberen Totpunkt in dem Ver­ dichtungshub des Kolbens von dem Nockensensor 8A an den Trei­ ber 7 einmal in zwei Umdrehungen des Antriebsnockens 2 ange­ legt wird, so legt der Treiber 7 ein Signal zur Energiever­ sorgung an das magnetspulenbetätigte Ventil 6 an.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 betätigt das Ein/Aus-Ventil 6A, um den Brennstoffrückführkanal 5A gegen die Vorspannung der Feder 6C zu schließen. Wenn das Brennstoffzufuhr/auslaß- Loch in der Einspritzpumpe 1 geschlossen wird, während der Plungerkolben 1A der Einspritzpumpe 1 nach oben geht, wird der Druck in dem Einspritzrohr 4 bis zu der Einspritzdüse 3 erhöht, und ebenfalls der Druck in der Druckkammer 3A, was es gestattet, daß von der Einspritzdüse 3 Brennstoff eingespritzt wird.

Die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Plungerkolben 1A be­ wegt, wird vergrößert, da die Drehzahl des Antriebsnockens 2 höher ist als die der Kurbelwelle. Daher wird die Geschwindig­ keit vergrößert, unter welcher der Brennstoff unter Druck zu­ geführt wird, und ebenfalls der Brennstoffzufuhrdruck. Der er­ höhte Druck wird durch eine Druckdifferenz P (Fig. 16) ange­ deutet, wobei der konventionelle Einspritzdruck durch die Linie angedeutet wird, die gestrichelt und doppelt gepunktet ist.

Die Drehgeschwindigkeit des Antriebsnockens 2 ist nicht darauf beschränkt, daß sie doppelt so hoch ist wie die des Motors, sondern sie kann ein ganzzahliges Vielfaches der Drehzahl des Motors betragen. Eine Umdrehung des Antriebsnockens 2, dessen Drehgeschwindigkeit ein ganzzahliges Vielfaches der Drehge­ schwindigkeit des Motors ist, wird verwendet, um eine Periode zur Energieversorgung des magnetspulenbetätigten Ventils zur Verfügung zu stellen.

Wie voranstehend beschrieben, ist bei der dritten Ausführungs­ form das Einspritzrohr 4 verzweigt in einer Position, in wel­ cher die Entfernung 11 von der Einspritzpumpe 1 und die Ent­ fernung 12 bis zu der Einspritzdüse 3 die Beziehung: l1 < l2 erfüllen, also in einer Position, in welcher die Entfernung bis zu der Einspritzdüse 3 kleiner ist als die Entfernung von der Einspritzpumpe 1, und das Ende des verzweigten Einspritz­ rohrs 4A ist mit dem Zylinder 5 verbunden. Wenn das magnet­ spulenbetätigte Ventil 6 in seine normalerweise offene Posi­ tion zurückgeführt wird, wird der Widerstand gegenüber dem Brennstofffluß durch die kurze Rohrlänge von der Einspritz­ düse 3 zu dem Brennstoffrückführkanal 5A des Zylinders 5 ver­ ringert. Daher kann nach der Brennstoffeinspritzung Brennstoff gut zurückkehren, und kann gut abgeschnitten werden, wodurch die Erzeugung schwarzen Rauches unterdrückt wird, der sonst durch einen nachfolgenden Brennstofffluß nach der Brennstoff­ einspritzung emittiert werden würde.

Bei der dritten Ausführungsform kann der Zeitpunkt zum Öffnen und Schließen des magnetspulenbetätigten Ventils 6 variiert werden, um vor der Haupteinspritzung Brennstoff einzuspritzen.

Fig. 17 zeigt Eigenschaften eines derart variierten Zeit­ punktes. Wenn der Treiber 7 die Magnetspule 6B des magnet­ spulenbetätigten Ventils 6 einmal in zwei Umdrehungen des Antriebsnockens 2 mit Energie versorgt, so legt der Treiber 7 nicht einen gleichförmigen Treiberstrom an die Magnetspule 6B an, sondern legt zunächst einen Treiberstrom an, schneidet dann den Treiberstrom nach einem vorgestimmten Zeitraum ab, um das magnetspulenbetätigte Ventil 6 zu öffnen, und versorgt dann die Magnetspule 6B wiederum über einen vorbestimmten Zeitraum mit Energie. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, wird auf diese Weise vor der Haupteinspritzung, bei welcher eine große Brennstoffmenge eingespritzt wird, Brennstoff mit einer nied­ rigen Rate eingespritzt, um eine kontinuierliche Flammenaus­ breitung in der Verbrennungskammer zu bewirken, um hierdurch Verbrennungsgeräusche und Schwingungsgeräusche zu reduzieren, die sonst auftreten würden, wenn der Brennstoff zu einem Zeit­ punkt eingespritzt würde. Auch in diesem Falle, da die Dreh­ geschwindigkeit des Antriebsnockens 2 vergrößert ist, bewegt sich der Plungerkolben 1A mit einer vergrößerten Geschwindig­ keit, und der Einspritzdruck ist um einen Druckanstieg P (Fig. 17) größer als der Einspritzdruck des konventionellen Brenn­ stoffeinspritzsystems.

Die aufgespaltene Brennstoffeinspritzung kann ebenfalls nach der Haupteinspritzung eingesetzt werden. Dies bedeutet, daß Brennstoff mit einer niedrigen Rate, wie durch die jeweils doppelt gepunkteten und gestrichelten Linien in Fig. 17 an­ gedeutet ist, dadurch eingespritzt werden kann, daß die Mag­ netspule 6B ein weiteres Mal nach ihrer Energieversorgung für die Haupteinspritzung mit Energie versorgt wird, so daß Nox verringert werden kann, welches einen der schädlichen Be­ standteile in den Auspuffgasen darstellt.

Fig. 18 bis 23 zeigen ein Brennstoffeinspritzsystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 18 zeigt schematisch das Brennstoffeinspritzsystem gemäß der vierten Ausführungsform. In der vierten Ausführungsform wird ein einzelner Plungerkolben in einer Einspritzpumpe ver­ wendet, um Brennstoff an Einspritzdüsen für zwei Motorzylin­ der zu verteilen.

In Fig. 18 weist die Brennstoffeinspritzpumpe 1 einen kolben­ artigen Plungerkolben 1A auf, der über einen der Pumpe 1 zu­ geordneten Antriebsnocken 2 gleitbeweglich in einem Plunger­ lauf angeordnet ist. Die Drehgeschwindigkeit des Antriebs­ nockens 2 ist ein Mehrfaches, welches mit der Anzahl von Ein­ spritzdüsen verträglich ist, an welche Brennstoff verteilt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Drehge­ schwindigkeit des Antriebsnockens 2 doppelt so hoch wie die Nockengeschwindigkeit des Motors.

Unter Druck durch die Brennstoffeinspritzpumpe 1 zugeführter Brennstoff wird über ein Einspritzrohr 4 an Druckkammern 3A, 40A geliefert, um Nadelventile in Brennstoffeinspritzdüsen 3, 40 zu öffnen. Bei dieser Ausführungsform sind erste und zwei­ te Brennstoffeinspritzdüsen 3, 40 mit dem Einspritzrohr ver­ bunden.

Das Einspritzrohr 4 verzweigt sich in ein Einspritzrohr 4A, dessen Ende an einen Zylinder 5 gekuppelt ist.

Der Zylinder 5 weist einen Abschnitt auf, mit welchem ein Ende des verzweigten Einspritzrohrs 4A verbunden ist, und weist einen Brennstoffrückführkanal 5A in einer Position unterschiedlich von dem Abschnitt auf. Der Zylinder 5 ist einem magnetspulenbetätigten Ventil 6 zugeordnet, welches als eine Brennstoffsteuereinrichtung dient.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 weist ein Ein/Aus-Ventil 6A auf, welches gleitbeweglich in den Zylinder 5 eingepaßt ist, und eine Magnetspule oder einen Elektromagneten 6B zur Betätigung des Ein/Aus-Ventils 6A. Das Ein/Aus-Ventil 6A ist in dem Brennstoffrückführkanal 5A in dem Zylinder 5 angeord­ net.

Das Ein/Aus-Ventil 6A weist ein Ende auf, welches der Magnet­ spule 6B entfernt von dem Brennstoffrückführkanal 5A gegen­ überliegt. Das Ein/Aus-Ventil 6A ist vom normalerweise offe­ nen Typ, so daß es normalerweise durch eine Rückkehrfeder 6C dazu gezwungen wird, den Brennstoffrückführkanal 5A zu öffnen.

Das Einspritzrohr 4, von welchem das Einspritzrohr 4A zu dem magnetspulenbetätigten Ventil 6 verzweigt, erstreckt sich wei­ ter bis zu einer Einlaßöffnung eines gerichteten Steuerventils 70 und ist mit dieser verbunden.

Das gerichtete Steuerventil 70 weist ein magnetspulenbetätig­ tes Spulenventil auf, das mit einer ersten Ventilkammer 70A versehen ist, einer zweiten Ventilkammer 70B, einer neutralen Kammer 70c, die zwischen der ersten und zweiten Ventilkammer 70A bzw. 70B angeordnet ist, und eine in diesen Kammern gleit­ bewegliche Spule 70D. Ein Ende der Spule 70D liegt einer Mag­ netspule oder einem Elektromagneten 70E gegenüber, welcher die Position der Spule 70D verschiebt.

Das gerichtete Steuerventil 70 wird in einer normalen oder Ausgangsposition gehalten, die durch die durchgezogenen Linien in Fig. 18 angedeutet ist, in welcher die erste Ventilkammer 70A offen ist, um so zuzulassen, daß Brennstoff hindurchge­ langt. Das gerichtete Steuerventil 70 wird normalerweise in die normale oder Ausgangsposition durch eine Feder 70F vorge­ spannt, die mit der Magnetspule 70E gekoppelt ist.

Mit der ersten und zweiten Ventilkammer 70A, 70B sind ein Einspritzrohr 4B bzw. 4C verbunden, die mit den jeweiligen Druckkammern 3A, 40A der ersten und zweiten Einspritzdüsen 3, 40 in Verbindung stehen.

Die Magnetspule 70E dient als ein Antriebsteil zur Verschie­ bung der Position des gerichteten Steuerventils 70 abhängig von der Drehphase des Antriebsnockens 2 der Einspritzpumpe 1.

Die Drehgeschwindigkeit des Antriebsnockens 2 wird so ausge­ wählt, daß sie die Nockengeschwindigkeit des Motors multipli­ ziert mit einem Vielfachen ist, welches verträglich mit der Anzahl von Einspritzdüsen ist, an welche Brennstoff verteilt wird. Die Drehung des Antriebsnockens 2 wird über einen Über­ tragungsmechanismus 8B auf eine Scheibe 9 übertragen, die ei­ ne Umfangslänge aufweist, die in gleiche Längen unterteilt ist, entsprechend der Anzahl von Einspritzdüsen. Die Scheibe 3 weist auf einem Teil des Umfangs einen leitfähigen Bereich 9A auf. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der leitfähige Bereich 9A über die Hälfte des vollständigen Umfangs der Scheibe 9, so daß diese in zwei gleiche Längen unterteilt ist, entsprechend der Anzahl (2) von Einspritz­ düsen. Die Umfangsoberfläche der Scheibe 9, einschließlich des leitfähigen Bereiches 9A, wird gegen Anschlußklemmen 10A, 11 angedrückt, wobei der leitfähige Bereich 9A Teil einer ge­ schlossenen Schaltung ist. Diese Anschlußklemmen 10A, 11 sind elektrisch mit der Magnetspule 70E des gerichteten Steuerven­ tils 70 verbunden.

Der leitfähige Bereich 9A und die Anschlußklemmen 10A, 11 dienen zusammen als ein Teil zur Festlegung einer verschobe­ nen Position in bezug auf die Magnetspule 70E. Wenn sich die Scheibe 9 um eine halbe Drehung dreht, wodurch der leitfähi­ ge Bereich 9A in Berührung mit den Anschlußklemmen 10A, 11 gebracht wird, wird der geschlossene Stromkreis hergestellt, wodurch der Magnetspule 70E ein Strom zugeführt wird. Gegen die Vorspannung der Feder 70F wird die Spule 70E magnetisch an die Magnetspule 70E angezogen. Der leitfähige Bereich 9A und die Anschlußklemmen 10A, 11 sind relativ so positioniert, daß der geschlossene Stromkreis unterbrochen wird, wenn sich das gerichtete Steuerventil 70 in der Ausgangsposition befin­ det.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 6 mit dem Ein/Aus-Ventil 6A ist mit einem Phasensensor 8A verbunden, um die Drehphase des Antriebsnockens 2 über einen Treiber 6D festzustellen. Wenn der Phasensensor 8A die Ankunft des Antriebsnockens 2 in ei­ ner vorbestimmten Winkelposition feststellt, bevor die Spitze der Nockennase des Antriebsnockens 2 den Plungerkolben 1A ge­ genüberliegt, so gibt der Phasensensor 8A ein Signal aus, um das Ein/Aus-Ventil 6A in einer Richtung zu verschieben, um den Brennstoffrückflußkanal 5A für einen vorgegebenen Zeitraum zu schließen.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Brennstoffsteuereinrich­ tung eine Signalübertragungsanordnung, die von dem Übertra­ gungsmechanismus 8B zu dem gerichteten Steuerventil 70 reicht.

Das Brennstoffeinspritzsystem gemäß der vierten Ausführungs­ form arbeitet so, wie es in Fig. 19(A) bis 19(E) gezeigt ist.

Genauer gesagt wird, wenn sich der erste Motorzylinder in dem Verdichtungshub befindet, das Einspritzrohr 4B, welches mit der Einspritzdüse 3 in Verbindung steht, die dem ersten Motor­ zylinder zugeordnet ist, in Verbindung mit der ersten Ventil­ kammer 70A des gerichteten Steuerventils 70 gehalten, welches sich in der Ausgangsposition befindet.

Zu diesem Zeitpunkt werden die Anschlußklemmen 10A, 11 außer Berührung mit dem leitfähigen Bereich 9A gehalten, und die Magnetspule 70E bleibt ohne Stromversorgung. Wie in Fig. 19(A) gezeigt ist, wird die Spule 70D in der Position gehalten, in welcher sie die zweite Ventilkammer 70(B) verschließt.

Wenn der Phasensensor 8A die Ankunft des Antriebsnockens 2 in einer vorbestimmten Winkelposition feststellt, bevor die Spitze der Nockennase des Antriebsnockens 2 dem Plungerkolben 1A gegenüberliegt, wird die Magnetspule 6B mit einem Energie­ versorgungsstrom von dem Treiber 6D für einen gegebenen Zeit­ raum versorgt, wie durch die Linien mit zwei Punkten und Stri­ chen in Fig. 19(B) angedeutet ist. Das Ein/Aus-Ventil 6A wird nun magnetisch an die Magnetspule 6B gegen die Federkraft der Rückkehrfeder 6C angezogen.

Daher verschließt das Ein/Aus-Ventil 6A den Brennstoffrück­ führkanal 5A. Während der Plungerkolben 1A nach oben geht, wird ein Druckaufbau in dem Einspritzrohr 4 und der ersten Ventilkammer 70A entwickelt, welcher den Druck in der Ventil­ kammer 3A der ersten Einspritzdüse 3 erhöht. Wenn der Ventil­ öffnungsdruck erreicht wird, wird das Nadelventil der ersten Einspritzdüse 3 verschoben, um Brennstoff in die Verbrennungs­ kammer einzuspritzen, wie in Fig. 19(D) gezeigt.

Der Druck in dem Einspritzrohr 4, also der Brennstoffein­ spritzdruck zu diesem Zeitpunkt, variiert, wie dies durch die doppelt gepunkteten und doppelt gestrichelten Linien in Fig. 19(E) angedeutet ist.

Wenn sich die Scheibe 9 dreht, um den leitfähigen Bereich 9A in Berührung mit den Anschlußklemmen 10A, 11 zu bringen, so wird der geschlossene Stromkreis hergestellt, um einen Ener­ gieversorgungsstrom an die Magnetspule 70E des gerichteten Steuerventils 70 anzulegen, um hierdurch die Spule 70D gegen die Vorspannung der Feder 70F zu verschieben. Daher wird die Spule 70D nach unten verschoben (Fig. 18 und 19(A)) aus der Anfangsposition, in welcher die erste Ventilkammer 70A mit dem Einspritzrohr 4 in Verbindung steht, bis die zweite Ven­ tilkammer 70B mit dem Einspritzrohr 4 in Verbindung steht.

Wenn die Magnetspule 6B mit Energie versorgt wird, wie durch die durchgezogenen Linien in Fig. 19(B) angedeutet, steigt in diesem Zustand auf die voranstehend beschriebene Weise der Druck in dem Einspritzrohr 4 und in der zweiten Ventilkammer 70B, während sich der Plungerkolben 1A nach oben bewegt. Der Druck in der Druckkammer 30A der zweiten Einspritzdüse 40 wird vergrößert, bis der Ventilöffnungsdruck erreicht ist, wenn das Nadelventil geöffnet wird, um Brennstoff in die Verbrennungskammer einzuspritzen. Zu diesem Zeitpunkt variert der Einspritzdruck so, wie durch die durchgezogenen Linien in Fig. 19(E) angedeutet ist.

Da die Drehgeschwindigkeit des Antriebsnockens 2 als ein Mehr­ faches ausgesucht ist, welches mit der Anzahl von Einspritz­ düsen verträglich ist, an welche Brennstoff verteilt wird, kann bei der vierten Ausführungsform die Drehgeschwindigkeit des Antriebsnockens 2 hoch sein, um die Bewegungsgeschwindig­ keit des Plungerkolbens 1A zu erhöhen, um den Druck zu ver­ größern, unter welchem der Brennstoff für eine Hochdruck- Brennstoffeinspritzung zugeführt wird. Daher kann der Brenn­ stoff unter hohem Druck eingespritzt werden, während sich der Motor mit niedriger Drehzahl oder bei niedriger Last dreht, wodurch eine Erzeugung weißen Rauches und von Feststoffen ver­ hindert wird.

In dem Fall, in welchem das gerichtete Steuerventil 70 die Form eines Spulenventils aufweist, wie in Fig. 18 gezeigt, ist die Anzahl der Einspritzdüsen nicht auf zwei beschränkt.

Wie in Fig. 20 und 21 gezeigt ist, können mehrere gerichtete Steuerventile, mit identischem Aufbau wie das gerichtete Steuerventil 70, miteinander kombiniert werden, zur Verwen­ dung mit mehreren Einspritzdüsen. Beispielsweise kann die Ventilkombination, die in Fig. 20 gezeigt ist, mit vier Ein­ spritzdüsen verwendet werden, und die Ventilkombination, die in Fig. 21 gezeigt ist, kann mit drei Einspritzdüsen verwen­ det werden. Das Spulenventil kann durch ein Drehventil er­ setzt werden, welches innerhalb eines Zylinders drehbar ist, wie in Fig. 22(A) und 22(B) gezeigt ist, und die Öffnung ei­ nes Einspritzrohres, welches in dem Drehventil angeordnet ist, kann in eine Stellung gebracht werden, in welcher sie jeweils zu einer Zeit einem ausgewählten Einspritzrohr gegenüberliegt, welches jeweils mit den Einspritzdüsen verbunden ist.

Wie bei der dritten Ausführungsform kann der Zeitpunkt für das Öffnen und Schließen des magnetspulenbetätigten Ventils 6 variiert werden, um eine Brennstoffeinspritzung vor der Haupteinspritzung bei der vierten Ausführungsform zu errei­ chen.

Fig. 23 zeigt genauere Einzelheiten einer derartig variier­ ten Zeitvorgabe. Wenn der Phasensensor 8A die Ankunft des An­ triebsnockens in einer vorbestimmten Winkelposition fest­ stellt, bevor die Spitze der Nockennase des Antriebsnockens 2 dem Plungerkolben 1A gegenüberliegt, versorgt der Treiber 6A die Magnetspule 6B für einen bestimmten Zeitraum mit Ener­ gie. Nachdem der vorgegebene Zeitraum verstrichen ist, schal­ tet der Treiber 6A die Magnetspule 6B ab, und schaltet darauf­ hin die Magnetspule 6B wiederum ein. Eine derartige Betriebs­ art erlaubt es, daß vor der Haupteinspritzung Brennstoff mit einer niedrigen Rate eingespritzt wird. Wenn der Treiber 6A so programmiert ist, daß er auf diese Weise arbeitet, so ist es möglich, Verbrennungsgeräusche und Schwingungsgeräusche zu reduzieren, die ansonsten auftreten würden, wenn der Brenn­ stoff zu einem Zeitpunkt eingespritzt würde, und es ist auch möglich, die Erzeugung schädlicher Bestandteile in den Aus­ puffgasen infolge einer konzentrierten Brennstoffverbrennung zu unterdrücken.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 24 bis 28 ein Brenn­ stoffeinspritzsystem gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das in Fig. 24 gezeigte Brennstoffeinspritzsystem ist mit ei­ nem Brennstoffzufuhrsystem 100 für einen Mehrzylinder-Diesel­ motor kombiniert.

Das Brennstoffzufuhrsystem 100 liefert Brennstoff von einem Brennstofftank 111 über einen (nicht gezeigten) Filter an ei­ ne Brennstoffverteilereinspritzpumpe (nachstehend einfach als "Brennstoffpumpe" bezeichnet) 112. Der Brennstoff wird dann unter Druck von der Einspritzpumpe 112 einem Brennstoffein­ spritzventil 114 über ein Einspritzrohr 113 zugeführt.

Es gibt ebenso viele Brennstoffeinspritzventile 111, wie die Anzahl der Motorzylinder beträgt, und diese Brennstoffein­ spritzventile 111 sind mit der Einspritzpumpe 112 über jewei­ lige Einspritzrohre 113 verbunden. In Fig. 24 ist nur eine Kombination eines Einspritzrohrs 113 und eines Brennstoffein­ spritzventils 114 zum Zwecke der Erläuterung gezeigt.

Die Einspritzpumpe 112 weist einen Ablaufkanal 115 auf.

Das Brennstoffeinspritzsystem besteht aus der Verteiler­ einspritzpumpe 112, einer Steuerung 170, um ein normaler­ weise offenes, magnetspulenbetätigtes Ventil 116 der Ein­ spritzpumpe 112 zu betätigen, einem Lastsensor 118, einem Kurbelwellenwinkelsensor 119, und einem Motordrehzahlsensor 141, wobei die Sensoren elektrisch an die Steuerung 170 ange­ schlossen sind.

Das Brennstoffeinspritzventil 114 weist ein (nicht gezeigtes) Nadelventil auf. Wenn Brennstoff unter Druck dem Nadelventil von der Einspritzpumpe 112 aus durch das Einspritzrohr 113 zugeführt wird, wird der Einspritzdruck Pf in dem Einspritz­ rohr 113 variiert, wodurch das Nadelventil um ein Intervall R angehoben wird, um Brennstoff mit einem Injektionsratenmuster einzuspritzen, wie es beispielsweise in Fig. 25 gezeigt ist.

Die Brennstoffeinspritzpumpe 112 weist eine drehbare Welle 121 auf, die drehbar in einem Gehäuse 120 als einem Grundkörper aufgenommen ist, eine Zufuhrpumpe 122, die auf der drehbaren Welle 121 angebracht ist, eine Pumpenbuchse 123 als Teil der Basis, einen Plungerkolben 126, der über eine Verbindung 124 an die drehbare Welle 121 gekuppelt ist, und der gleitbeweg­ lich und drehbar in ein Plungerkolbenloch 125 eingepaßt ist, welches in der Pumpenbuchse 123 ausgebildet ist, eine Plan­ kurvenscheibe 128, die in Wälzberührung mit vier Rollen 127 gehalten ist, die drehbar in dem Gehäuse 120 angeordnet sind, und die in einer Richtung P hin- und herbewegbar sind, in welcher die Pumpe arbeitet, normal in bezug auf die Richtung, in welcher sich die Plankurvenscheibe 128 dreht, sowie ein normalerweise geöffnetes, magnetspulenbetätigtes Ventil 131, um selektiv die Verbindung zu einer Auslauföffnung 130 zu unterbrechen, die mit dem Auslaßkanal 115 von einer Druckzu­ fuhrkammer 129 in Verbindung steht, die ein Teil des Plunger­ kolbenloches 125 in der Pumpenmuffe 123 ist.

Die Plankurvenscheibe 128 weist vier erhöhte Oberflächen r auf. Wenn die vier angehobenen Oberflächen r den vier Rollen 127 jeweils gegenüberliegen, gleiten die Plankurvenscheibe 128 und der Plungerkolben 126 in der Richtung P, wodurch die Plun­ gerkolbenanhebung Rp des Plungerkolbens 126 variiert wird, wie in Fig. 25 gezeigt ist.

Die Verbindung 124 ist so ausgebildet, daß sie es zuläßt, daß die drehbare Welle 121 und das verbundene Ende des Plunger­ kolbens 126 sich aufeinander zu und voneinander weg bewegen, sich jedoch zusammen miteinander drehen.

Der Plungerkolben 126 weist einen zentralen Kanal 132 auf, der in dem anderen Ende ausgebildet ist, welches mit der Druckzu­ fuhrkammer 129 in Verbindung steht. In einem Ende des zentra­ len Kanals 132 ist eine Verteilernut 133 ausgebildet, die auf­ einanderfolgend so angeordnet werden kann, daß sie jeweils vier Verteilerkanälen 134 gegenüberliegend angeordnet ist, die in der Pumpenbuchse 126 ausgebildet sind. Weiterhin weist der Plungerkolben 126 eine in ihm ausgebildete Saugnut 135 auf, die sich zu allen Zeiten in die Druckzufuhrkammer 129 hin öffnet. Die Saugnut 135 kann in eine Lage gegen­ überliegend einem Saugkanal 136 gebracht werden, der in der Pumpenbuchse 123 ausgebildet ist.

Der Saugkanal 136 ist mit der Zufuhrpumpe 122 durch eine Nockenkammer 137 verbunden. Der Ablaufkanal 115 nimmt in sich eine Überlauföffnung 118 auf. Der Plungerkolben 126 wird normalerweise unter der Vorspannung einer Rück­ kehrfeder 139 zurückgezwungen. Einer der Verteilerkanäle 134 ist mit dem Einspritzrohr 113 über ein Lieferventil 140 verbunden.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 131 ist vom normalerweise offenen Typ, und kann in eine in Fig. 24 gezeigte geschlossene Position verschoben werden, wenn an es ein Schließsignal angelegt wird.

Die Steuerung 170 weist eine Steuerschaltung 171 auf, einen Speicher 172, eine Eingabe/Ausgabeschaltung 173, einen Treiber 174, und eine (nicht dargestellte) Stromversorgungsschaltung.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 131 und die Steuerung 170 dienen zusammen als Brennstoffsteuereinrichtung.

Die Eingabe/Ausgabeschaltung 173 der Steuerung 170 empfängt festgestellte Signale von dem Lastsensor 118, dem Kurbelwellensensor 119, und dem Motor­ drehzahlsensor 141, welcher Information erzeugt, die die Drehgeschwindig­ keit des Motors anzeigt.

Der Speicher 172 speichert ein in Fig. 28(a) und 28(b) dargestelltes Ein­ spritzsteuerprogramm, und Kennlinienfelder zur Berechnung unterschied­ licher Einspritzvoreilungen T und Brennstoffzufuhrverhältnisse (Δq/Δt), wie in Fig. 26 und 27 gezeigt. Das Kennlinienfeld zur Berechnung einer Einspritzvoreilung T und eines Brennstoffzufuhrverhältnisses (Δq/Δt) gemäß Fig. 26 weist die folgenden Eigenschaften auf:

Wenn der Motor mit niedriger Drehzahl unter hoher Last arbeitet, so wird die Brennstoffeinspritzung verzögert mit einem hohen Brennstoffzufuhr­ verhältnis (Δq/Δt) (in Fig. 25 als eine Zone ta bezeichnet), um Brenn­ stoff unter hohem Druck zur Erzielung einer erhöhten Motorausgangsleistung einzuspritzen. In einem hohen Drehzahlbereich wird die Voreilung T relativ vergrößert, und das Einspritzverhältnis (Δq/Δt) wird relativ niedrig gemacht (in Fig. 25 als eine Zone tb bezeichnet), um eine übermäßige Brennstoffeinspritzung in dem hohen Drehzahlbereich zu verhindern.

Das Kennlinienfeld zur Berechnung der Einspritzvoreilung, welches in Fig. 27 gezeigt ist, ist so ausgebildet, daß die Brennstoffzufuhrrate (durch t bezeichnet) zunimmt, wenn die Last L zunimmt, unabhängig von der Motor­ drehzahl.

Die Steuerschaltung 171 berechnet eine Steuergröße entsprechend dem Ein­ spritzsteuerprogramm, welches in dem Speicher 172 gespeichert ist, und steuert den Treiber 174, um das magnetspulenbetätigte Ventil 116 entspre­ chend der berechneten Steuergröße zu betätigen, um den Einspritzdruck Pf zu steuern.

Nachstehend wird unter Bezug auf das in Fig. 28(a) und 28(b) gezeigte Einspritzsteuerprogranim der Betriebsablauf des Brennstoffeinspritzsystems beschrieben.

Wenn der (nicht gezeigte) Hauptschalter des Motors eingeschaltet wird, be­ ginnt die Steuerung 170 mit der Ausführung eines Hauptprogramms.

Zunächst liest die Steuerung 170 Information in bezug auf die momentane Motordrehzahl N, die momentane Motorlast L, und den Kurbelwellenwinkel θ, und speichert die Information in einem Schritt a1 in einem vorgegebenen Speicherbereich.

Dann berechnet die Steuerung 170 eine Einspritzvoreilung T und ein Brenn­ stoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) abhängig von der Motordrehzahl N und der Last L entsprechend den Kennlinienfeldern, die in Fig. 26 und 27 gezeigt sind, und speichert in einem Schritt a2 die berechneten Daten in einem vorgegebenen Speicherbereich. Daraufhin geht die Steuerung zu dem Schritt a1 zurück.

Das Kurbelwellenwinkelsignal θ wird durch ein Unterbrechungsverfahren entsprechend einem (nicht gezeigten) Steuerprogramm gezählt. Bei einer Unterbrechung auf der Grundlage eines Referenzsignals geht die Steuerung zu einem Schritt b1 über, welcher eine Zeit t1 berechnet, um das magnet­ spulenbetätigte Ventil abhängig von der Einspritzvoreilung T zu betäti­ gen, und setzt einen Zähler auf die Zeit t1. Nach Verstreichen einer Ein­ spritzzeit t, in welcher eine Brennstoffrate q aufrechterhalten werden kann, berechnet ein Schritt b2 eine Zeit t2, um das magnetspulenbetätigte Ventil zu inaktivieren, und setzt den Zähler auf die Zeit t2. Dann kehrt die Steuerung zu dem Hauptprogramm zurück.

Während der Motor mit niedriger Drehzahl unter hoher Last arbeitet, arbei­ tet das Brennstoffeinspritzsystem mit den Eigenschaften in der Zone ta, die in Fig. 25 gezeigt ist, was es ermöglicht, Brennstoff mit einem hohen Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) zur Erzielung einer vergrößerten Motorausgangsleistung in dem niedrigen Drehzahlbereich einzuspritzen. Arbeitet der Motor bei hoher Drehzahl unter hoher Last, so arbeitet das Brennstoffeinspritzsystem mit den Eigenschaften in der Zone tb, die in Fig. 25 gezeigt ist, und dies ermöglicht es, die Einspritzvoreilung T zu vergrößern und Brennstoff mit einem niedrigen Zufuhrverhältnis (Δq/Δt) einzuspritzen, um eine übermäßige Brennstoffeinspritzung zu verhindern. Daher können die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzmechanismus und des Motors vergrößert werden, und Schwingungen und Geräusche in Folge der Drehung des Motors können verringert werden.

Da bei dem Brennstoffeinspritzsystem kein hydraulisch betätigter Zeitgeber erforderlich ist, kein Überlaufring und kein Fliehkraftregler, kann es eine kleine Größe aufweisen.

Die Einspritzvoreilung T, der Einspritzzeitpunkt, und die Einspritzrate können exakt eingestellt werden, um eine verbesserte Steuerbarkeit und ein verbessertes Reaktionsvermögen für den Einspritzzeitpunkt dadurch zu er­ zielen, daß das magnetspulenbetätigte Ventil ein- und ausgeschaltet wird. Daher kann weißer Rauch, der sonst zu dem Zeitpunkt erzeugt werden würde, an welchem der Motor gestartet wird, verringert werden, können Auspuffgase unter Übergangsbedingungen verringert werden, und Geräusche beim Beschleu­ nigen des Motors können verringert werden.

Fig. 29 zeigt ein Brennstoffeinspritzsystem, welches eine Modifikation der in Fig. 24 bis 28 gezeigten fünften Ausfüh­ rungsform darstellt. Das in Fig. 29 gezeigte modifizierte Brennstoffeinspritzsystem unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform darin, daß das normalerweise offene magnet­ spulenbetätigte Ventil 116 mit dem Einspritzrohr 113 verbun­ den ist.

Genauer gesagt ist das Einspritzrohr 113 in einer Position abgezweigt, in welcher die Entfernung 11 von der Einspritz­ pumpe 112 und die Entfernung 12 bis zu der Einspritzdüse 114 folgende Beziehung erfüllen: l1 < l2, also in einer Position, in welcher die Entfernung bis zu der Einspritzdüse 114 gerin­ ger ist als die Entfernung von der Einspritzpumpe 112. Das abgezweigte Einspritzrohr ist an seinem Ende mit einer Zylin­ derkammer 123A verbunden.

Da das Einspritzrohr 113 in einer Position verzweigt ist, in welcher die Entfernung 11 von der Einspritzpumpe 112 und die Entfernung 12 bis zu der Einspritzdüse 114 die Beziehung: l1 < l2 erfüllen, also in einer Position, in welcher die Entfer­ nung bis zu der Einspritzdüse 114 geringer ist als die Ent­ fernung von der Einspritzpumpe 112, und da das abgezweigte Ein­ spritzrohr an seinem einen Ende mit der Zylinderkammer 123A verbunden ist, bringt das modifizierte Brennstoffeinspritz­ system die nachstehenden Vorteile zusätzlich zu denen der fünften Ausführungsform: Wenn das magnetspulenbetätigte Ven­ til 116 in seinen normalerweise offenen Zustand zurückkehrt, wird der Widerstand gegenüber dem Brennstofffluß durch die kurze Rohrlänge von der Einspritzdüse 114 zu einem Brennstoff­ rückführkanal 125A in der Zylinderkammer 123A verringert. Wenn die Brennstoffeinspritzung beendet ist, kann daher der Brenn­ stoff gut abgeschnitten werden, wodurch eine Emission von schwarzem Rauch infolge eines nachfolgenden Brennstoffflusses vermieden wird.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 30 bis 34 ein Brenn­ stoffeinspritzsystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das in Fig. 30 gezeigte Brennstoffeinspritzsystem ist mit ei­ nem Brennstoffversorgungssystem 100 für einen Mehrzylinder- Dieselmotor kombiniert.

Das Brennstoffzufuhrsystem 100 liefert Brennstoff von einem Brennstofftank 111 über einen (nicht dargestellten) Filter an eine Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe (die nachstehend ein­ fach als "Einspritzpumpe" bezeichnet wird) 112. Der Brennstoff wird dann unter Druck von der Einspritzpumpe 112 einem Brenn­ stoffeinspritzventil 114 durch ein Einspritzrohr 113 zuge­ führt.

Es gibt ebenso viele Brennstoffeinspritzventile 111, wie die Anzahl der Motorzylinder beträgt, und diese Brennstoffein­ spritzventile 111 sind mit der Einspritzpumpe 112 jeweils über ein Einspritzrohr 113 verbunden. In Fig. 24 ist zum Zweck der Erläuterung nur eine Kombination eines Einspritzrohrs 113 mit einem Brennstoffeinspritzventil 114 gezeigt.

Die Einspritzpumpe 112 weist einen Ablaufkanal 115 auf.

Das Brennstoffeinspritzsystem besteht aus der Verteilerbrenn­ stoffeinspritzpumpe 112, einer Steuerung 170 zur Betätigung eines normalerweise offenen, magnetspulenbetätigten Ventils 116 der Einspritzpumpe 112, einem Lastsensor 118, einem Kur­ belwellenwinkelsensor 119, und einem Motordrehzahlsensor 141, wobei die Sensoren elektrisch mit der Steuerung 170 verbunden sind.

Das Brennstoffeinspritzventil 114 weist ein (nicht gezeigtes) Nadelventil auf. Wenn Brennstoff unter Druck von der Ein­ spritzpumpe 112 über das Einspritzrohr 113 dem Nadelventil zugeführt wird, wird der Einspritzdruck Pf in dem Einspritz­ rohr 113 variiert, wodurch das Nadelventil um ein Intervall R angehoben wird, um Brennstoff mit einem Injektionsraten­ muster einzuspritzen, wie es beispielsweise in Fig. 31 ge­ zeigt ist.

Die Brennstoffeinspritzpumpe 112 weist eine drehbare Welle 121 auf, die drehbar in einem Gehäuse 120 als einem Basiskörper gehaltert ist, eine auf der drehbaren Welle 121 angebrachte Zufuhrpumpe 122, eine Pumpenbuchse 123 als Teil der Basis, einen Plungerkolben 126, der über eine Verbindung 124 an die drehbare Welle 121 gekuppelt ist, und der gleitbeweglich und drehbar in ein Plungerkolbenloch 125 eingepaßt ist, welches in der Pumpenbuchse 123 ausgebildet ist, vier Rollen 127, die drehbar in dem Gehäuse 120 gehaltert sind, eine Plankurven­ scheibe 128, die in einem Wälzkontakt mit den vier Rollen 127 gehalten wird, und ein normalerweise offenes, magnetspulenbe­ tätigtes Ventil 116, um selektiv die Unterbrechung einer Aus­ lauföffnung 130 herbeizuführen, welche mit dem Auslaßkanal 115 von einer Druckzufuhrkammer 129 in Verbindung steht, die ein Teil des Plungerkolbenloches 125 in der Pumpenbuchse 123 ist.

Die Plankurvenscheibe 128 weist vier erhöhte Oberflächen r auf. Wenn die vier erhöhten Oberflächen r jeweils den vier Rollen 127 gegenüberliegen, gleiten die Plankurvenscheibe 128 und der Plungerkolben 126 in einer Richtung P, in welcher die Pumpe arbeitet, wodurch die Plungerkolbenanhebung Rp des Plun­ gerkolbens 126 variiert wird, wie in Fig. 31 gezeigt.

Die Verbindung 124 ist so ausgebildet, daß sie es gestattet, daß sich die drehbare Welle 121 und das verbundene Ende des Plungerkolbens 126 aufeinander zu und voneinander weg bewegen, sich jedoch zusammen miteinander drehen.

Der Plungerkolben 126 weist einen zentralen Kanal 132 auf, der in dem anderen Ende ausgebildet ist, welches mit der Druckzufuhrkammer 129 in Verbindung steht. In einem Ende des zentralen Kanals 132 ist eine Verteilungsnut 133 vorge­ sehen, die so angeordnet werden kann, daß sie aufeinander­ folgend vier Verteilerkanälen 134 gegenüberliegt, die in der Pumpenbuchse 126 ausgebildet sind. Weiterhin weist der Plungerkolben 126 eine Saugnut 135 auf, die in ihm ausgebil­ det ist, und die sich immer in die Druckzufuhrkammer 129 hin öffnet. Die Saugnut 135 kann so angeordnet werden, daß sie einem Saugkanal 136 gegenüberliegt, der in der Pumpenbuchse 123 ausgebildet ist.

Der Saugkanal 136 ist über eine Nockenkammer 137 mit der Zufuhrpumpe 122 verbunden. Der Auslaßkanal 115 nimmt in sich eine Überlauföffnung 118 auf. Der Plungerkolben 126 wird normalerweise unter der Vorspannung einer Rückkehr­ feder 139 zurückgezwungen. Einer der Verteilerkanäle 134 ist mit dem Einspritzrohr 113 über ein Lieferventil 140 verbunden.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 131 ist von dem Typ, der normalerweise offen ist, und kann in eine in Fig. 30 gezeig­ te geschlossene Position verschoben werden, wenn an es ein Schließsignal angelegt wird.

Die Steuerung 170 weist eine Steuerschaltung 171 auf, einen Speicher 172, eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 173, einen Trei­ ber 174, und eine (nicht dargestellte) Stromversorgungsschal­ tung.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 116 kann zwischen der Brenn­ stoffeinspritzdüse 114 und der Verteiler-Brennstoffeinspritz­ düse 112 angeordnet sein, wie bei der in Fig. 29 gezeigten Modifikation.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 116 und die Steuerung 170 dienen zusammen als Brennstoffsteuereinrichtung.

Die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 173 der Steuerung 170 empfängt ermittelte Signale von dem Lastsensor 118, dem Kurbelwellen­ sensor 119, und dem Motordrehzahlsensor 141, welcher Informa­ tion erzeugt, die die Drehgeschwindigkeit des Motors anzeigt. Der Speicher 172 speichert ein Einspritzsteuerprogramm, wie in Fig. 34(a) und 34(b) gezeigt, und ein Kennlinienfeld zur Berechnung einer Einspritzvoreilung T und eines Brennstoff­ zufuhrverhältnisses (Δq/Δt), wie in Fig. 32 gezeigt, und ein Kennlinienfeld zur Berechnung einer Einspritzrate (einen Wert abhängig von einer Einschaltzeit ton (= ton1 + ton2) für das magnetspulenbetätigte Ventil), wie in Fig. 33 gezeigt.

Wenn die Steuerung 170 das magnetspulenbetätigte Ventil 116 steuern soll, setzt die Steuerung 170 vier Zeitgeber, um das magnetspulenbetätigte Ventil 116 zweimal für eine Vorbrenn­ stoffeinspritzung zu schließen vor einer Haupteinspritzung bei jedem Einspritzzeitpunkt T.

Im einzelnen wird ein EIN-Zeitgeber gesetzt, wenn das Ventil für die Haupteinspritzung geschlossen wird, und ein AUS-Zeit­ geber für die Haupteinspritzung wird gesetzt, wenn das Ven­ til für die Haupteinspritzung geöffnet wird. Ein EIN-Zeitgeber für die Voreinspritzung wird gesetzt, wenn das Ventil für die Voreinspritzung geschlossen wird, und ein AUS-Zeitgeber für die Voreinspritzung wird gesetzt, wenn das Ventil für die Voreinspritzung geöffnet wird.

Das in Fig. 32 gezeigte Kennlinienfeld zur Berechnung einer Einspritzvoreilung T und eines Brennstoffzufuhrverhältnisses (Δq/Δt) weist die folgenden Eigenschaften auf: Wenn der Motor bei niedriger Drehzahl unter hoher Last betrieben wird, wird der Einspritzzeitpunkt T verzögert mit einem hohen Brennstoff­ zufuhrverhältnis (Δq/Δt) für eine erhöhte Motorausgangslei­ stung. In einem hohen Drehzahlbereich wird das Brennstoffzu­ fuhrverhältnis (Δq/Δt) relativ verringert, und der Einspritz­ zeitpunkt T wird voreilend gemacht, um eine übermäßige Brenn­ stoffeinspritzung zu verhindern, um eine vergrößerte Lebens­ dauer und eine Verringerung von Feststoffen und HC zu erzie­ len. In einem Leerlaufbereich wird der Einspritzzeitpunkt ver­ zögert, und das Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) wird er­ höht für einen stabilen Motorleerlauf und ein verringertes Leerlaufgeräusch.

Das in Fig. 27 gezeigte Kennlinienfeld zur Berechnung der Ein­ spritzrate q ist so ausgebildet, daß die Einspritzrate q (ein Wert abhängig von der EIN-Zeit ton für das magnetspulenbetä­ tigte Ventil) zunimmt, wenn die Last zunimmt, unabhängig von der Motordrehzahl.

Die Steuerschaltung 171 berechnet eine Steuergröße entspre­ chend dem Einspritzsteuerprogramm, welches in dem Speicher 172 gespeichert ist, und steuert den Treiber 174, um das mag­ netspulenbetätigte Ventil 116 entsprechend der berechneten Steuergröße zum Steuern des Einspritzdruckes Pf zu betätigen.

Der Betriebsablauf des Brennstoffeinspritzsystems wird nach­ stehend entsprechend dem Einspritzsteuerprogramm beschrieben, welches in Fig. 34(a) und 34(b) gezeigt ist.

Wenn der (nicht dargestellte) Hauptschalter des Motors einge­ schaltet wird, beginnt die Steuerung 170 mit der Ausführung eines Hauptprogramms.

Zuerst liest die Steuerung 170 Information in bezug auf die momentane Motordrehzahl N, die momentane Motorlast L, den Kurbelwellenwinkel θ, und den Einspritzzeitpunkt T, und speichert in einem Schritt c1 die Information in einem vor­ gegebenen Speicherbereich.

Dann berechnet die Steuerung 170 einen Zieleinspritzzeit­ punkt T und ein Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) abhängig von der Motordrehzahl N und der Last L entsprechend dem in Fig. 32 dargestellten Kennlinienfeld, und speichert in ei­ nem Schritt c2 die berechneten Daten in einem vorgegebenen Speicherbereich. Dann kehrt die Steuerung zu dem Schritt c1 zurück.

Das Kurbelwellenwinkelsignal θ wird durch ein Unterbrechungs­ verfahren entsprechend einem Steuerprogramm (nicht gezeigt) gezählt.

Bei einer Unterbrechung auf der Grundlage eines Referenzsig­ nals wird ein Betätigungsprogramm für das magnetspulenbetätig­ te Ventil eingeleitet. Die Steuerung geht zunächst zu einem Schritt d1 über, welcher eine Voreinspritzungssignal-EIN-Zeit tp1 und eine Voreinspritzungssignal-AUS-Zeit tp2 für eine Vor­ einspritzung berechnet (vgl. ton1 in Fig. 31) abhängig von dem Ziel-Einspritzzeitpunkt T, und setzt die Voreinspritzungs­ kund AUS-Zähler jeweils auf die berechnete Zeit. Dann geht die Steuerung zu einem Schritt d2 über, welcher eine Haupt­ einspritzsignal-EIN-Zeit t1 für eine Haupteinspritzung berech­ net (vgl. ton2 in Fig. 31), abhängig von dem Ziel-Einspritz­ zeitpunkt T, und den Haupteinspritzungs-EIN-Zähler auf die berechnete Zeit setzt, und welcher weiterhin eine Hauptein­ spritzungssignal-AUS-Zeit t2 berechnet abhängig von dem Ziel- Einspritzzeitpunkt T, und den Haupteinspritzungs-AUS-Zähler auf die berechnete Zeit setzt.

Brennstoff wird dem Brennstoffeinspritzventil 114 von der Ein­ spritzpumpe während des Zeitintervalls ton1 zugeführt. Wenn der Brennstoffdruck den Ventilöffnungsdruck pa überschreitet, wird das Brennstoffeinspritzventil 114 geöffnet, um Brenn­ stoff in der Voreinspritzung einzuspritzen. Dann wird dem Brennstoffeinspritzventil 114 von der Einspritzpumpe Brenn­ stoff über das Zeitintervall ton2 zugeführt. Wenn der Brenn­ stoffdruck den Ventilöffnungsdruck pa überschreitet, wird das Brennstoffeinspritzventil 114 geöffnet, um in der Hauptein­ spritzung Brennstoff einzuspritzen.

Wenn der Einspritzzeitpunkt T voreilend gemacht wird, werden die Betriebseigenschaften auf die Eigenschaften umgeschaltet, die durch die unterbrochenen Linien in Fig. 31 angedeutet sind.

Da das durch die Steuerung 170 gesteuerte magnetspulenbetätig­ te Ventil 116 eine Voreinspritzung vor einer Haupteinspritzung durchführen kann, wird eine übermäßige Drucküberhöhung in dem Einspritzrohr verhindert, und Motorgeräusch und NOx können verringert werden.

Im Bereich hoher Drehzahl und niedriger Last wird Brennstoff mit einer niedrigen Injektionsrate (Δq/Δt) eingespritzt, um eine übermäßige Brennstoffeinspritzung zu verhindern. Daher können die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzmechanismus und des Motors vergrößert werden, und Schwingungen und Geräusche infolge der Drehung des Motors lassen sich verringern.

Da bei dem Brennstoffeinspritzsystem kein Auslaufring erfor­ derlich ist, der durch ein Beschleunigungsverbindungssystem betätigt wird, welches einen Fliehkraftregler aufweist, und auch kein Hydraulikdruck-Zeitgeber zum Einstellen des Ein­ spritzzeitpunkts erforderlich ist, läßt sich eine geringe Größe des Systems erzielen.

Das Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) und die Einspritzvor­ eilung T können genau eingestellt werden, um deren Reaktions­ vermögen zu erhöhen, wenn sie dadurch gesteuert werden, daß das magnetspulenbetätigte Ventil ein- und ausgeschaltet wird.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 35 bis 41 ein Brenn­ stoffeinspritzsystem gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Das in Fig. 35 gezeigte Brennstoffeinspritzsystem ist mit ei­ nem Brennstoffzufuhrsystem 100 für einen Mehrzylinder-Diesel­ motor kombi 21350 00070 552 001000280000000200012000285912123900040 0002004190251 00004 21231niert.

Das Brennstoffversorgungssystem 100 liefert Brennstoff von einem Brennstofftank 111 durch einen (nicht dargestellten) Filter an eine Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe (nachste­ hend einfach als "Einspritzpumpe" bezeichnet) 112. Der Brenn­ stoff wird dann unter Druck von der Einspritzpumpe 112 einem Brennstoffeinspritzventil 114 über ein Einspritzrohr 113 zu­ geführt.

Es gibt ebensoviele Brennstoffeinspritzventile 111, wie die Anzahl an Motorzylindern beträgt, und diese Brennstoffein­ spritzventile 111 sind jeweils über ein Einspritzrohr 113 mit der Einspritzpumpe 112 verbunden. In Fig. 24 ist zur Er­ läuterung nur eine Kombination eines Einspritzrohrs 113 mit einem Brennstoffeinspritzventil 114 gezeigt.

Die Einspritzpumpe 112 weist einen Ablaufkanal 115 auf.

Das Brennstoffeinspritzsystem besteht aus der Verteiler-Brenn­ stoffeinspritzpumpe 112, einer Steuerung 170 zur Betätigung eines normalerweise geöffneten ersten magnetspulenbetätigten Ventils 116 der Einspritzpumpe 112 und eines zweiten bzw. dritten magnetspulenbetätigten Ventils 142 bzw. 143 als zeit­ geberbetätigte, magnetspulenbetätigte Ventile, einem Lastsen­ sor 118, einem Kurbelwellenwinkelsensor 119, einem Motordreh­ zahlsensor 141, und einem Voreilungssensor 144, wobei die Sensoren elektrisch mit der Steuerung 170 verbunden sind.

Das Brennstoffeinspritzventil 114 weist ein (nicht gezeigtes) Nadelventil auf. Wenn Brennstoff unter Druck dem Nadelventil von der Einspritzpumpe 112 durch das Einspritzrohr 113 zuge­ führt wird, so wird der Einspritzdruck Pf in dem Einspritzrohr 113 variiert, wodurch das Nadelventil um ein Intervall R ange­ hoben wird, um Brennstoff mit einem Einspritzratenmuster ein­ zuspritzen, wie beispielsweise in Fig. 36 gezeigt.

Die Brennstoffeinspritzpumpe 112 weist eine drehbare Welle 121 auf, die drehbar in einem Gehäuse 120 als einem Basiskörper gehaltert ist, eine Zufuhrpumpe 122, die auf der drehbaren Welle 121 angebracht ist, eine Pumpenbuchse 123 als Teil der Basis, einen Plungerkolben 126, der über eine Verbindung 124 an die drehbare Welle 121 gekuppelt ist, und der gleitbeweg­ lich und drehbar in ein Plungerkolbenloch 125 eingepaßt ist, welches in der Pumpenbuchse 123 ausgebildet ist, einen Hydrau­ likdruck-Zeitgeber 146, um einen winkelbeweglichen Rahmen 145 zu drehen, auf welchem drei Rollen 127 drehbar gehaltert sind, in eine Richtung R, in welcher der Plungerkolben 126 drehbar ist, eine Plankurvenscheibe 128, die in Wälzberührung mit den Rollen 127 gehalten ist, und das normalerweise geöffnete, mag­ netspulenbetätigte Ventil 116 zur selektiven Unterbrechung der Verbindung mit einer Auslauföffnung 130, die mit dem Auslauf­ kanal 115 von einer Druckzufuhrkammer 129 in Verbindung steht, die ein Teil des Plungerkolbenloches 125 in der Pumpenbuchse 123 ist.

Die vier Rollen 124 sind in einem Winkelmuster auf dem winkel­ beweglichen Rahmen 145 angeordnet. Der winkelbewegliche Rahmen 145 kann von dem Hydraulikdruck-Zeitgeber 146 durch ein Ein­ griffsteil des Rahmens 145 betätigt werden.

Wie in Fig. 36 gezeigt ist, weist der Hydraulikdruck-Zeitgeber 146 eine Hydraulikdruckkammer 148 auf, die in dem Gehäuse 120 ausgebildet ist, und einen Kolben 147, der gleitbeweglich in die Hydraulikdruckkammer 148 eingepaßt und normalerweise in einer Verzögerungsrichtung durch eine Rückführfeder 149 beauf­ schlagt wird. Die Hydraulikdruckkammer 148 wird mit Brennstoff unter Druck von der Zufuhrpumpe 122 durch das zweite magnet­ spulenbetätigte Ventil 142 versorgt, und bringt Brennstoff unter Druck zurück zu dem Ablaufkanal 115 durch das dritte magnetspulenbetätigte Ventil 143 in einem Abzweigrohr 130.

Wie in Fig. 37 gezeigt ist, wird dann, wenn der Druck Po des zugeführten Brennstoffs ansteigt, der Hydraulikdruck-Zeitgeber 146 in einer Voreilungsrichtung b (Fig. 36) bewegt, um die Rollen 147 auf dem Rahmen 145 im Winkel aus einer minimalen Voreilungsposition (min) in eine maximale Voreilungsposition (max) zu bewegen.

Sowohl das zweite als auch das dritte magnetspulenbetätigte Ventil 142, 143 weist ein Einschaltdauerventil auf, dessen Ventilöffnungsverhältnis zunimmt, wenn sein Einschaltverhält­ nis Du zunimmt.

Die Plankurvenscheibe 128 weist vier erhöhte Oberflächen r auf. Wenn die vier erhöhten Oberflächen r jeweils der zuge­ hörigen Rolle 127 gegenüberliegen, so gleiten die Plankurven­ scheibe 128 und der Plungerkolben 126 in die Richtung P, wo­ durch die Plungerkolbenanhebung Rp des Plungerkolbens 126 variiert wird, wie in Fig. 39 gezeigt. Die Verbindung 124 ist so ausgebildet, daß sie es gestattet, daß sich die dreh­ bare Welle 121 und das verbundene Ende des Plungerkolbens 126 aufeinander zu und voneinander weg bewegen, sich jedoch miteinander gleichzeitig drehen.

Der Plungerkolben 126 weist einen zentralen Kanal 132 auf, der in dem anderen Ende ausgebildet ist, welches mit der Druckzufuhrkammer 126 in Verbindung steht. In einem Ende des zentralen Kanals 132 ist eine Verteilungsnut 133 ausgebildet, die aufeinanderfolgend so angeordnet werden kann, daß sie vier Verteilerkanälen 134 gegenüberliegt, die in der Pumpen­ buchse 126 vorgesehen sind. Weiterhin ist der Plungerkolben 126 mit einer Saugnut 135 versehen, die in ihm ausgebildet ist, und die sich immer in die Druckzufuhrkammer 129 hin öff­ net.

Die Saugnut 135 kann in eine Position gebracht werden, in wel­ cher sie einem Saugkanal 136 gegenüberliegt, der in der Pum­ penbuchse 123 ausgebildet ist.

Der Saugkanal 136 ist mit der Zufuhrpumpe 122 über eine Nockenkammer 137 verbunden. Der Ablaufkanal 115 nimmt in sich eine Überlauföffnung 118 auf. Der Plungerkolben 126 wird nor­ malerweise durch die Vorspannung einer Rückkehrfeder 139 zurückgedrückt. Einer der Verteilerkanäle 134 ist mit dem Ein­ spritzrohr 113 über ein Lieferventil 140 verbunden.

Das erste magnetspulenbetätigte Ventil 116 ist von einem nor­ malerweise geöffneten Typ, und kann in eine in Fig. 35 gezeig­ te geschlossene Position verschoben werden, wenn an es ein Schließsignal angelegt wird.

Die Steuerung 170 weist eine Steuerschaltung 171 auf, einen Speicher 172, eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 173, Treiber 174, 175, und eine (nicht gezeigte) Stromversorgungsschaltung.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 116 kann zwischen der Brenn­ stoffeinspritzdüse 114 und der Verteiler-Brennstoffeinspritz­ pumpe 112 angeordnet sein, wie bei der in Fig. 29 gezeigten Modifikation.

Das magnetspulenbetätigte Steuerventil 116 und die Steuerung 170 dienen zusammen als eine Brennstoffsteuereinrichtung.

Die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 173 der Steuerung 170 empfängt festgestellte Signale von dem Lastsensor 118, dem Kurbelwel­ lensensor 119, dem Motordrehzahlsensor 141, der Information erzeugt, welche die Drehgeschwindigkeit des Motors anzeigt, und dem Voreilungssensor 114, der den Einspritzzeitpunkt T von der Seite des Hydraulikdruck-Zeitgebers 146 aus feststellt.

Der Speicher 172 speichert ein Einspritzsteuerprogramm, wie in Fig. 41(a) und 41(b) gezeigt, und ein Kennlinienfeld zur Berechnung eines Einschaltverhältnisses für das zweite und dritte magnetspulenbetätigte Ventil 142, 143, um den Ein­ spritzzeitpunkt T des Hydraulikdruck-Zeitgebers einzustellen, wie in Fig. 38 gezeigt, und Kennlinienfelder zur Berechnung eines Zufuhrverhältnisses (Δq/Δt) und eines Einspritzzeit­ punktes T, wie in Fig. 40(a) und 40(b) gezeigt.

Das Kennlinienfeld zur Berechnung eines Brennstoffzufuhrver­ hältnisses (Δq/Δt) gemäß Fig. 40(a) weist die folgenden Ei­ genschaften auf:

Wenn der Motor unter niedriger Last in einem vollen Bereich oder mit einer hohen Drehzahl in einem vollen Bereich arbei­ tet, so wird das Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) verrin­ gert, um eine übermäßige Brennstoffeinspritzung zu verhindern, zum Zwecke vergrößerter Lebensdauer und verringerter Feststof­ fe und HC. Arbeitet der Motor bei einer niedrigen oder mittle­ ren Drehzahl unter einer mittleren oder hohen Last, so wird das Brennstoffzufuhrverhältnis vergrößert, um eine höhere Motorausgangsleistung infolge einer Brennstoffeinspritzung unter Druck zu erreichen.

Das Kennlinienfeld zur Berechnung eines Einspritzzeitpunktes T gemäß Fig. 40(b) weist die folgenden Eigenschaften auf:
Arbeitet der Motor mit niedriger Drehzahl unter niedriger Last, so wird die Brennstoffeinspritzung verzögert, um Leer­ laufgeräusche zu verringern. Wenn der Motor mit hoher Dreh­ zahl unter hoher Last arbeitet, so wird die Brennstoffein­ spritzung ebenfalls verzögert, um eine erhöhte Motorlebens­ dauer zu erzielen sowie eine Reduzierung der Auspuffgase und von HC.

Die Steuerschaltung 171 berechnet eine Steuergröße entspre­ chend dem in dem Speicher 172 gespeicherten Einspritzsteuer­ programm, und steuert den Treiber 174 für das erste magnet­ spulenbetätigte Ventil 116 und den Treiber 175 für das zwei­ te und dritte magnetspulenbetätigte Ventil 142, 143, um den Einspritzdruck Pf zu steuern.

Nachstehend wird der Betriebsablauf des Brennstoffeinspritz­ systems entsprechend dem in Fig. 41(a) und 41(b) gezeigten Einspritzsteuerprogramm beschrieben.

Wenn der (nicht dargestellte) Hauptschalter des Motors ein­ geschaltet wird, beginnt die Steuerung 170 mit der Ausführung eines Hauptprogramms.

Zuerst liest die Steuerung 170 Information in bezug auf die momentane Motordrehzahl N, die momentane Motorlast L, den Kurbelwellenwinkel θ, und den Einspritzzeitpunkt T, und speichert die Information in einem Schritt e1 in einem vor­ gegebenen Speicherbereich.

Dann berechnet die Steuerung 170 einen Ziel-Einspritzzeit­ punkt T und ein Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) in Abhän­ gigkeit von der Motordrehzahl N und der Last L entsprechend den in Fig. 40(a) und 40(b) gezeigten Kennlinienfeldern, und speichert in einem Schritt e2 die berechneten Daten in einem vorgegebenen Speicherbereich.

Dann berechnet ein Schritt e3 die Differenz ΔT (= T - Tn) zwischen dem momentanen Einspritzzeitpunkt Tn und dem Ziel- Einspritzzeitpunkt T, und bestimmt ein Einschaltverhältnis ΔDu entsprechend der Differenz ΔT aus dem Einschaltverhält­ nis-Kennlinienfeld, welches in Fig. 38 gezeigt ist. Weiter­ hin korrigiert und aktualisiert der Schritt e3 das momentane Einschaltverhältnis Du durch Addieren oder Subtrahieren von ΔDu.

Auf den Schritt e3 folgt ein Schritt e4, in welchem das zwei­ te und dritte magnetspulenbetätigte Ventil 142, 143 mit dem aktualisierten Einschaltverhältnis Du betätigt werden. Darauf­ hin kehrt die Steuerung zu dem Schritt e1 zurück. Falls der momentane Einspritzzeitpunkt Tn durch die Differenz ΔT weiter voreilend gemacht werden soll, weist die Korrektur ΔDu einen positiven Wert auf, und das Einschaltverhältnis für das zwei­ te magnetspulenbetätigte Ventil 132 wird aktualisiert und aus­ gegeben, um das zweite magnetspulenbetätigte Ventil 142 zu betätigen. Wenn andererseits der momentane Einspritzzeitpunkt Tn durch die Differenz ΔT verzögert werden soll, dann weist die Korrektur ΔDu einen negativen Wert auf, und das Einschalt­ verhältnis für das dritte magnetspulenbetätigte Ventil 143 wird aktualisiert und ausgegeben, um das dritte magnetspulen­ betätigte Ventil 143 zu betätigen.

Das Kurbelwellenwinkelsignal θ wird durch ein Unterbrechungs­ verfahren entsprechend einem (nicht gezeigten) Steuerprogramm gezählt. Bei einer Unterbrechung auf der Grundlage eines Refe­ renzsignals geht die Steuerung zu einem Schritt f1 über, wel­ cher eine Zeit t1 berechnet, um das magnetspulenbetätigte Ven­ til abhängig von dem momentanen Einspritzzeitpunkt T zu betä­ tigen, und setzt einen Zähler auf die Zeit t1. Dann berechnet ein Schritt f2 eine Zeit t2, um das magnetspulenbetätigte Ven­ til zu inaktivieren, um eine Einspritzzeit t zu erhalten, in welcher eine Brennstoffeinspritzrate g aufrechterhalten wer­ den kann, abhängig von der Lastinformation L, und setzt den Zähler auf die Zeit t2. Dann kehrt die Steuerung zu dem Haupt­ programm zurück.

Entsprechend der voranstehenden Bearbeitung wird das Brennstoffeinspritzventil 114 mit Brennstoff von der Ein­ spritzpumpe über ein vorbestimmte Zeitintervall (t1 annähernd t2) versorgt. Wenn der Brennstoffdruck den Ventilöffnungsdruck pa übersteigt, wird das Einspritzventil geöffnet, um Brenn­ stoff einzuspritzen, um die Eigenschaften entsprechend den in Fig. 40(a) und 40(b) gezeigten Kennlinienfeldern zu erhalten.

Bei dem Brennstoffeinspritzsystem kann das erste magnetspu­ lenbetätigte Ventil 116, welches durch die Steuerung 170 ge­ steuert wird, das Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt) steuern (das Brennstoffzufuhrverhältnis in dem in Fig. 30 gezeigten Intervall tb ist niedriger als das in dem Intervall ta), und der Einspritzzeitpunkt T wird durch den Hydraulikdruck-Zeit­ geber 146 gesteuert, der durch das zweite und dritte magnet­ spulenbetätigte Ventil 142, 143 gesteuert wird (dies bedeutet, daß die Anhebung des Plungerkolbens und seine Geschwindigkeit Vp, die in Fig. 39 gezeigt sind, von der verzögerten Seite, die durch die durchgezogenen Linien angedeutet ist, auf die voreilende Seite eingestellt werden, die durch die doppelt gepunkteten und gestrichelten Linien angedeutet ist). Daher können das Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt), der Einspritz­ zeitpunkt T, und das Einspritzverhältnis frei auf optimale Werte in unterschiedlichen Motordrehzahlbereichen und Last­ bereichen gesetzt werden. Dies führt dazu, daß die im Leer­ lauf erzeugten Geräusche verringert werden können, und daß die Motorausgangsleistung in dem Bereich niedriger Drehzahl und hoher Last erhöht werden kann. In dem Bereich hoher Dreh­ zahl und niedriger Last wird Brennstoff mit einem niedrigen Einspritzverhältnis (Δq/Δt) eingespritzt, um eine übermäßige Brennstoffeinspritzung zu verhindern, um so die Lebensdauer des Brennstoffeinspritzmechanismus und des Motors zu erhöhen, so daß Schwingungen und Geräusche infolge der Drehung des Motors verringert werden können.

Da bei dem Brennstoffeinspritzsystem kein Überlaufring erfor­ derlich ist, der durch ein Beschleunigungsverbindungssystem betätigt wird, welches einen Fliehkraftregler aufweist, kann es eine geringe Größe aufweisen.

Das Brennstoffzufuhrverhältnis (Δq/Δt), die Einspritzvoreilung T, und die Einspritzrate können genau eingestellt werden zur Erzielung einer verbesserten Reaktionsfähigkeit dieser Größen, wenn sie durch das Ein- und Ausschalten des magnetspulenbetä­ tigten Ventils gesteuert werden.

Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 42 und 43 ein Brenn­ stoffeinspritzsystem gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wie in Fig. 42 gezeigt ist, ist ein Nocken 201a auf einer Nockenwelle 201b angebracht, die in Reaktion auf die Drehung einer Kurbelwelle drehbar ist.

Eine Pumpe 207 führt Brennstoff einer Einspritzdüse zu. Die Pumpe 207 weist einen Plungerkolben 207a auf, einen Zylinder 207b, und eine Feder 207c, um normalerweise den Kolben 207a in einer Richtung heraus aus dem Zylinder 207b zu beaufschla­ gen. Ein Rollenstößel 207 ist auf einem Ende einer Stößelstan­ ge 204 angebracht und wird normalerweise unter der Vorspan­ nung einer Feder 203 in Anlage an den Nocken 201a gezwungen. Das andere Ende der Stößelstange 204 ist drehbar an einem En­ de eines Kipphebels 205 befestigt, der um eine Kipphebelwelle 206 verschwenkbar ist. Das andere Ende des Kipphebels 205 ist gegen ein anderes Ende des Plungerkolbens 207a gehalten. Die Pumpe 207 ist über einen Brennstoffkanal 208 mit einem magnet­ spulenbetätigten Ventil 209 verbunden. Das magnetspulenbetä­ tigte Ventil 209 weist ein Ventil 209a auf, eine Feder 209b, um normalerweise das Ventil 209a in eine Richtung zu zwingen, so daß das Ventil 209a geschlossen ist, und eine Magnetspule 209c zum Öffnen des Ventils 209a. Die Magnetspule 209c ist elektrisch mit einer Steuerung 210 verbunden, die ein Signal ausgibt, um einen Zeitpunkt zum Öffnen des Ventils 209a fest­ zulegen.

Die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Plungerkolben 207a bewegt, wird durch das Nockenprofil des Nockens 201 und die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle festgelegt.

Das magnetspulenbetätigte Ventil 209 und die Steuerung 210 dienen zusammen als Brennstoffsteuereinrichtung.

Wie durch die durchgezogene Kurve 217 in Fig. 43(b) angedeute ist, sollten insoweit, als die Drehzahl des Motors konstant ist, die Bewegungsgeschwindigkeit des Plungerkolbens 207a und der Kurbelwellenwinkel miteinander in einer solchen Beziehung stehen, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Plungerkolbens 207a mit einer konstanten Rate zunimmt, und dann konstant wird bei einem Kurbelwellenwinkel, bevor ihre Maximalgeschwindig­ keit erreicht ist, und in einem Kurbelwellenwinkelbereich kon­ stant bleibt, in welchem eine Voreinspritzung durchgeführt wird, und nachdem die Bewegungsgeschwindigkeit des Plunger­ kolbens 207a die Maximalgeschwindigkeit erreicht hat, wird sie mit einer konstanten negativen Beschleunigung verringert. Um diese Anforderungen zu erreichen ist es erforderlich, daß das Nockenprofil und der Kurbelwellenwinkel miteinander in einer Beziehung stehen, wie sie durch eine quadratische Kurve 218 einschließlich eines linearen Abschnitts angedeutet ist, wie in Fig. 43(c) gezeigt. (Die quadratische Kurve 218 ändert sich, wenn das in Fig. 42 gezeigte dynamische Modell sich ändert.) Einspritzverhältnisse für einen späten bzw. frühen Brennstoffeinspritz-Zeitpunkt sind durch obere durchgezogene Kurven 213, 214 und untere unterbrochene Kurven 215, 216 in Fig. 43(a) angedeutet. Wenn die voranstehende Beziehung zwi­ schen dem Nockenprofil und dem Kurbelwellenwinkel verwendet wird, dann ändert sich das Einspritzverhältnis für die Haupt­ einspritzung, während sich die Plungerkolbengeschwindigkeit ändert, jedoch ändert sich das Einspritzverhältnis für die Voreinspritzung nicht, da die Plungerkolbengeschwindigkeit unverändert bleibt.

Industrielle Anwendbarkeit

Das Brennstoffeinspritzsystem gemäß der vorliegenden Erfin­ dung kann wirksam eingesetzt werden, um eine optimale Brenn­ stoffverbrennung in einem Dieselmotor zu erreichen, und kann insbesondere Verbrennungseigenschaften in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und -belastung festlegen. Das Brennstoff­ einspritzsystem ist äußerst wirksam, um Anforderungen zum Minimalisieren von Geräuschen und schädlicher Bestandteile in Auspuffgasen zu erfüllen.

Claims (15)

1. Brennstoffeinspritzsystem mit:
einer Brennstoffpumpe, die mit einem Plungerkolben versehen ist, der gleitbeweglich in einer Plungerkolbenkammer angeordnet ist, die in einem Gehäu­ se ausgebildet ist, und betriebsmäßig an einen Nocken gekoppelt ist, der durch einen Motor betätigbar ist, wobei der Brennstofftank weiterhin eine in dem Gehäuse ausgebildete Druckkammer aufweist, um durch den Plungerkolben von einem Brennstofftank zugeführten Brennstoff unter Druck zu setzen;
einer Brennstoffeinspritzdüse, die mit dem Brennstoff von der Druckkam­ mer versorgt werden kann; und
mit einer Brennstoffsteuereinrichtung zum Steuern des Drucks zwischen der Druckkammer und der Brennstoffeinspritzdüse, wobei die Brennstoffsteuereinrich­ tung ein magnetspulenbetätigtes Ventil und eine Steuerung aufweist, die auf Steuersignale reagiert, welche die Drehzahl des Motors und die Last des Motors anzeigen, um ein Treibersignal an das magnetspulenbetätigte Ventil zu einer vorbestimmten Zeit innerhalb eines Druckbeaufschlagungshubes des Plungerkol­ bens anzulegen,
wobei das magnetspulenbetätigte Ventil (6) mit einem Anschlußabschnitt eines Einspritzrohres (4) verbunden ist, durch welches die Brennstoffpumpe und die Brennstoffeinspritzdüse (3), die Brennstoffpumpe und der Anschlußabschnitt voneinander entlang dem Einspritzrohr um eine Entfernung l1 voneinander beabstandet sind, wobei der Anschlußabschnitt und die Brennstoffeinspritzdüse (3) voneinander um eine Entfernung l2 entlang dem Einspritzrohr (4) beabstandet sind, welche die Beziehung: l1 < l2 erfüllt, und
wobei die Steuerung eine Einrichtung zum Steuern des magnetspulenbetä­ tigten Ventils (6) aufweist, um Brennstoff mit niedriger Rate in einer Vorein­ spritzung vor einer Haupteinspritzung einzuspritzen.

2. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, bei welchem die Brennstoffein­ spritzpumpe eine In-Line-Brennstoffeinspritzpumpe aufweist, in welcher der Plungerkolben (1A) in der Plungerkolbenkammer durch den Nocken (2) hin- und herbewegbar ist.

3. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffeinspritzsystems nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuerung mit einem Einspritzvoreilungs- Kennlinienfeld, um eine Einspritzvoreilung abhängig von der Drehzahl und der Last festzulegen, und mit einem Einspritzperioden-Kennlinienfeld, um einen Einspritzzeit­ punkt und eine Einspritzperiode abhängig von der Drehzahl und der ist fest­ zulegen, wobei die Steuerung eine Einrichtung zur Betätigung des ma­ gnetspulenbetätigten Ventils (6) aufweist, um die Einspritzvoreilung, den Ein­ spritzzeitpunkt und die Einspritzperiode zu erreichen, die durch die Kennlinienfelder abhängig von der Drehzahl und der ist festgelegt sind.

4. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffeinspritzsystems nach Anspruch 1, bei welchem die Steuerung ein Einspritzvoreilungs-Kennlinienfeld aufweist zur Festlegung einer Einspritzvoreilung abhängig von der Drehzahl und der Last, und ein Einspritzperioden-Kennlinienfeld zur Festlegung eines Einspritzzeitpunktes und einer Einspritzperiode abhängig von der Drehzahl und der Last, wobei die Brenn­ stoffsteuereinrichtung einen mit einem exzentrischen Nocken versehenen Zeitgeber aufweist, welcher zwischen einer Antriebswelle des Motors und einer angetriebenen Welle (2A) zum Antrieb des Nockens (2) angeordnet ist, und eine Betätigungsvor­ richtung zur Betätigung des mit einem exzentrischen Nocken versehenen Zeitgebers, wobei die Steuerung eine Einrichtung zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem das Einspritzvoreilungs- Kennlinienfeld so ausgebildet ist, daß die Einspritzvoreilung vergrößert wird, wenn die Drehzahl von einem Bereich niedriger Drehzahl und hoher Last in Richtung auf einen Bereich hoher Drehzahl und niedriger Last zunimmt.

6. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem das Einspritzperioden-Kenn­ linienfeld so ausgebildet ist, daß die Einspritzperiode länger ist, um eine Ein­ spritzrate zu erhöhen, wenn die Last höher ist.

7. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das Einspritzperioden-Kenn­ linienfeld so ausgebildet ist, daß die Einspritzperiode abhängig von der Last länger ist.

8. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Plungerkolben (1A) eine zylindrische Form aufweist.

9. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, bei welchem das magnet­ spulenbetätigte Ventil (6) im nicht erregten Zustand offen ist.

10. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Nocken (12) ein Nockenprofil aufweist, um den Plungerkolben (1A) mit einer konstanten Geschwindigkeit während der Voreinspritzung zu bewegen, unabhängig davon, ob die Einspritzung des Brennstoffes voreilt oder verzögert ist.

11. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, bei welchem die Brennstoff­ steuereinrichtung ein Betätigungsteil (2B) aufweist, welches mit dem Nocken (2) bewegbar ist, und einen Nockensensor (8A), der in dem Weg des Betätigungsteils (2B) angeordnet ist, um ein Signal an die Steuerung anzulegen, wobei die Steuerung (C) das magnetspulenbetätigte Ventil (6) in Reaktion auf das Signal von dem Nockensensor (8A) steuert.

12. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11, bei welchem die Brennstoff­ steuereinrichtung (6, C, 8A) ein Steuerventil (70) aufweist, welches zwischen dem magnetspulenbetätigten Ventil und der Einspritzdüse angeordnet ist, und einen Auslaß aufweist, der mit ebenso vielen Brennstoffeinspritzdüsen verbunden ist, wie die Zahl der Zylinder des Motors beträgt, und eine Scheibe (9) aufweist, welches mit dem Steuerventil (70) verbunden ist, um eine Drehphase festzustellen, wenn die Drehzahl des Nockens (201a) ein mehrfaches von dem beträgt, das in Verbindung mit der Anzahl von Brennstoffeinspritzdüsen zulässig ist, wobei das Steuerventil (70) abhängig von der festgestellten Drehphase betätigbar ist, um Brennstoff der Brennstoffeinspritzdüse zuzuführen, die einem Zylinder in einem Verdichtungshub zugeordnet ist (Fig. 18).

13. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, bei welchem die Brennstoff­ pumpe eine Verteiler-Brennstoffeinspritzpumpe (112) aufweist, in welcher der Plungerkolben (126) hin- und herbeweglich sowie drehbeweglich in der Plunger­ kolbenkammer (125) durch den Nocken (128) ist, der in Wälzberührung mit Rollen gehalten wird, die in dem Gehäuse gehaltert sind.

14. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 13, bei welchem die Brennstoff­ steuereinrichtung eine Betätigungsvorrichtung (145) aufweist, um eine Halterung (146) der Rollen (127) in bezug auf das Gehäuse zu drehen, und wobei die Steuerung eine Einrichtung (142, 143) zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung (145) aufweist (Fig. 35).

15. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Plungerkolben der Brennstoffpumpe durch den Nocken (201a) über einen Kipphebel (205) und eine Stößelstange (204) betätigbar ist (Fig. 42).